DE629540C - Verfahren zur Reduktion von Metalloxyden, insbesondere Eisenerzen, im Drehofen im luftverduennten Raum - Google Patents

Description

• Verfahren zur Reduktion von Metalloxyden, insbesondere Eisenerzen, im Drehofen im luftverdünnten Raum Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reduktion von Metalloxyden, insbesondere Eisenerzen, im Drehrohrofen im luftverdünnten Raum, bei dem flüssige, heiße Kohlenwasserstoffe, z. B. Rohöl, als Reduktionsmittel in oder auf das Gut geleitet werden. Die Durchführung derartiger Verfahren im luftverdünnten Raum bzw. im Vakuum ist an sich bekannt. Bei den bekannten Einrichtungen und Verfahren aber wird das Vakuum bzw. der luftverdünnte Raum durch besondere mechanische Arbeitsmittel, wie beispielsweise eine Vakuumpumpe, zu erreichen versucht, die das gesamte Verfahren verteuern und den beabsichtigten Nutzen größtenteils wieder aufheben. Dazu ist außer der Pumpe eine Unterteilung des Ofeninnern durch Zwischenwände erforderlich. Trotzdem aber ist es unmöglich, in der Reduktionszone ein Vakuum, wie nach dem vorliegenden Verfahren, zu halten, da der Saugzug der Pumpe trotz der Zwischenwände Verbrennungsgase aus der Vorwärmzone ansaugt und so der Bildung des Vakuums entgegenwirkt.
• Im Gegensatz zu diesen vorbekannten Verfahren wird bei dem Gegenstande der Erfindung das Vakuum ohne mechanische Arbeitsmittel erzielt, und zwar allein beispielsweise durch eine solche Anordnung der Feuerung, daß eine saugende Wirkung der Flamme bei vollständigem Luftabschluß eintritt. Die Erfindung ist also im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen darauf gerichtet, auf möglichst einfache Weise und mit den geringsten Mitteln den Vorteil der Reduktion im Vakuum zu benutzen und zugleich in Verbindung mit der Anordnung der Feuerung den Reduktions-Drehrohrofen in außerordentlicher Weise zu vereinfachen, so daß das Vorwärmen, Rösten, Reduzieren und unter Umständen auch das Kühlen in nur einem Drehrohr möglich ist.
• Das Merkmal der Erfindung besteht demgemäß darin, daß durch Einleitung des Brennstoffs und der Verbrennungsluft in die Vorwärm- und Röstzone des luftdicht abgeschlossenen Ofens unter der saugenden Wirkung der Flamme in der Reduktions- und Kühlzone ein luftverdünnter Raum erzielt wird, während das flüssige Reduktionsmittel für sich in die Reduktionszone eingeführt wird.
• Die dadurch herbeigeführten Vorteile liegen auf der Hand, denn es werden alle jene Einrichtungen, die sonst zur Erzeugung des luftverdünnten Raumes oder Vakuums notwendig sind, überflüssig.
• Die vorliegende Erfindung benutzt weiter die an sich bekannte Tatsache, daß flüssige Kohlenwasserstoffe, wenn man sie auf die bis zur Reduktionstemperatur erhitzten Erze spritzt, sich in ihre Elemente zersetzen, und daß die Zersetzungserzeugnisse dann im Entstehungszustande den Erzen- besonders gierig den Sauerstoff entziehen.
• Eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens veranschaulicht die beiliegende Zeichnung.
• Abb. i zeigt den Drehofen im Längsschnitt, während Abb. a eine Draufsicht des fahrbaren Brenntrommelkopfes an der Ofen-Auslaufseite darstellt.
• Der Drehrohrofen besteht aus einem Zylinder ca, der in an sich bekannterWeise in eineVorwärm- und Röstzone b, eine Reduktionszone c und eine Kühlzone d eingeteilt ist. Die Kühlzone d kann unter Umständen unmittelbar in der Verlängerung der Brenntrommel liegen und mit ihr aus einem Stück bestehen. Die beiden Zonen b und c sind mit Chamottefutter ausgekleidet, während in der Kühlzone d an der inneren Blechzylinderwandung ein Kranz von Zellen angeordnet ist, der mit feuerfesten Eisenplatten ausgekleidet werden kann. Die Zufuhr der Beschickung erfolgt bei f, während der Austrag des gekühlten und reduzierten Gutes durch den fahrbaren Ofenkopf g und die Luftschleuse h erfolgt. Bei i, k und l sind ferner Abdichtungen vorgesehen, so daß praktisch von der Ofenkopfseite her keine Luft in den Drehofen eindringen und auch - an der Aufgabeseite keine Falschluft angesaugt werden kann. Die Feuerung in der Zone. b erfolgt durch das Rohr m, durch welches der Brennstoff, und zwar im vorliegenden Fall beispielsweise Rohöl, der Zerstäuberdüse .des Brenners zz zugeführt wird, während dieZuführung derVerbrennungsluft durch den um das Brennstoffrohr gelegten Luftmantel o erfolgt.
• Das Rohöl für die Reduktion wird durch das Rohr p unmittelbar beim Eintritt des auf Reduktionstemperatur erhitzten Erzes in die Reduktionszone auf dieses geleitet. Die Regelung der Ölzufuhr für die Verbrennung und Reduktion erfolgt durch die Ventile q und y, während die Ölförderung durch eine gemeinsame Pumpe geschieht. Statt der Ölfeuerung kann naturgemäß für die Ofenfeuerung jede andere beliebige Feuerung benutzt werden. Die Abgase des Drehrohrofens werden durch den Schornstein oder eine besondere Entlüftungsanlage abgesaugt und können zur Vorwärmüng .des Rohöls benutzt werden. Das zu reduzierende Eisenerz wird auf etwa Erbsengroße vorzerkleinert und dem Drebrohrofen bei f gleichmäßig in bekannter Weise unter Luftabschltiß aufgegeben. Es wird in .der Vorwärmzone geröstet und bis auf Reduktionstemperatur, die zwischen 8oo und i ooo° liegt, erhitzt. Bei s wird das heiße Rohöl mittels Zerstäuberdüse o. dgl. auf das heiße Erz aufgespritzt, so daß die Zersetzungserzeugnisse, Kohlenstoff undWasserstoff, beide im Entstehungszustande für ,sich wirkend, den Oxyden den Sauerstoff entziehen: Das reduzierte Erz wandert dem Auslauf zu, und nachdem es die Zellen der Kühlzone durchlaufen hat, wird es durchWasserberieselung des Blechmantels gekühlt und bei lt ausgeschleust. Wenn im Falle der vollständigen Reduktion der Erze zu metallischem Eisen in Form von Eisenschwamm eine weitgehende Kühlung erforderlich ist, kann dies auch in einer besonderen Kühltrommel unter dem Drehrohrofen vorgenommen werden.
• Dadurch, daß dieFlamme der Ofenfeuerung sich infolge derLuftzuführung durch dieUmmantelung des Brennstoffzuführungsrohres erst in derVorwärm- undRöstzone entwickelt, muß bei sorgfältiger Abdichtung am Auslauf und an den genannten anderen Stellen durch die saugende Wirkung der Flamme in der Reduktionszone ein Vakuum bzw. ein stark luftverdünnter Raum entstehen, innerhalb dessen die Reduktion durch die Druckentlastung bekanntlich schneller vor sich geht als bei Atmosphärendruck.
• Der Drehofen ist dadurch in eine unter Atmosphärendruck stehende - Vorwärm- und Röstzone und eine Reduktionszone eingeteilt, die unter Vakuum bzw. unter Unterdruck steht. Die beiden Zonen sind je nach der Beschaffenheit der Erze durch Verschiebbarkeit des Doppelrohres m und damit unter Umständen des Ölrohres A die eine auf Kosten der anderen, zu verlängern oder zu verkürzen, was bei wechselndemFeuchtigkeitsgehalt oder besonderer chemischerBeschaffenheit derErze von Vorteil ist. Man hat auch die Möglichkeit - ohne umständliche Verstellung von Luftzuführungsventilen amBlzchzylinder-,allein durch die Verstellung des Schornsteinschiebers oder Regelung des Ventilators durch den Blechmantel des Rohres m mehr oder weniger Verbrennungsluft zuzuführen, so daß dadurch die beliebige Einstellung der Feuerung in der Vorwärm- oder Röstzone das Arbeiten unter oxydierenden, neutralen oder reduzierenden Bedingungen möglich ist. In den meisten Fällen wird ein oxydierendes Rösten am Platze sein, besonders wenn es sich um Erze mit kalkiger Bergart handelt, deren Kohlensäuregehalt ausgetrieben werden muß.
• Man kann es daher nach dem vorliegenden Verfahren so einrichten, daß das Reduktionsgut bestvorbereitet in poröser Beschaffenheit in die Reduktionszone kommt, so daß die gewollte Reduktion auf dem kürzesten Wege und in kürzester Zeit stattfindet. Das Rohöl wird zweckmäßig vor dem Aufspritzen auf die Erze bis auf eine Temperatur erhitzt, die nur wenig unter dem Siedepunkt liegt; dadurch wird Gewähr geboten, daß die Zersetzung des Öls in seine Elemente und die Wirkung derselben auf den Sauerstoff der Erze im Entstehungszustande gerade beim Auftreffen auf dieselben stattfindet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Reduktion von Metalloxyden, insbesondereEisenerzen, imDrehrohrofen im luftverdünntenRaum,bei dem flüssige, heiße Kohlenwasserstoffe, z. B. Rohöl, als Reduktionsmittel in oder auf das Gut geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einleitung des Brennstoffs und der Verbrennungsluft in die Vorwärm- und Röstzone des luftdicht abgeschlossenen Ofens unter der saugenden Wirkung der Flamme in der Reduktions- und Kühlzone ein luftverdünnter Raum erzielt wird, während das flüssige Reduktionsmittel für sich in die Reduktionszone eingeführt wird.