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Gebiet der
Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine zweistufige Fließbettvorrichtung
zum Reduzieren feinen Eisenerzes und ein Reduktionsverfahren unter
Verwendung der Vorrichtung zum Reduzieren eines feinen Eisenerzes
mit einer breiten Partikelgrößenverteilung.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine zweistufige,
ein feines Eisenerz reduzierende Fließbettvorrichtung und ein Reduktionsverfahren
unter der Verwendung der Vorrichtung, bei denen ein feines Eisenerz
einer breiten Partikelgrößenverteilung
in einer wirtschaftlichen und wirkungsvollen Weise reduziert werden
kann und ein Hindernis im Reduktionsgasfluss aufgrund abnormaler
Phänomene,
wie zum Beispiel einer Entfluidisierung und Kanalisierung, im Betrieb
wirksam vermieden werden kann.
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Hintergrund
der Erfindung
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Im herkömmlichen Hochofenverfahren
ist die Größe der Feststoffpartikel
sehr groß,
und daher kann das Eisenerz in einem Festbettofen reduziert werden.
Wenn jedoch im Fall eines in feinen Partikeln vorliegenden Eisenerzes
die Gasgeschwindigkeit gering ist, wie das bei einem Festbettofen
der Fall ist, kann es zu einer niedrigen Gaspermeabilität und Klebeerscheinungen
kommen, was dazu führt,
dass der Betrieb unterbrochen werden muss. Daher muss notwendigerweise
ein Fließbettverfahren
eingesetzt werden, so dass die Bewegungen von Feststoffpartikeln
schnell und mit ausgezeichneter Gaspermeabilität ertolgen können.
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Ein Beispiel eines Fließbettofens
ist in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. Sho-58-217615
offenbart. Dies ist in 1 gezeigt.
Wie in 1 gezeigt, enthält dieser
Ofen einen zylindrischen Reduktionsofen 91 und einen Zyklon 95.
Der Reduktionsofen 91 ist mit einer Roheisenerz-Zuführöffnung 92,
einer Hochtemperatur-Reduktionsgas-Injektionsöffnung 93 und einer
Reduktionseisen-Ausstoßöffnung 94 versehen.
Außerdem
ist im unteren Teil des Reduktionsofens ein Gasverteiler 96 angeordnet.
Ein Reduktionsgas wird durch den Gasverteiler 96 zugeführt, und
ein feines Eisenerz wird durch die Zufuhröffnung 92 zugeführt. Dann
wird der Reduktionsofen geschüttelt,
so dass das feine Eisenerz und das Reduktionsgas gemischt werden
können,
so dass das Eisenerz in einem fluidisierten Zustand reduziert werden
kann. Wenn nach Verstreichen eines Zeitraums das Fließbett auf
die Höhe
der Ausstoßöffnung 94 ansteigt,
wird das reduzierte Eisen durch die Ausstoßöffnung 94 ausgestoßen. Hier
nimmt das Fließbett
die Form eines sprudelnden Fließbetts
an, bei dem das Reduktionsgas Bläschen
bildet, und die Bläschen
wachsen an, während
sie durch die Partikelschicht hindurchgelangen.
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Wenn jedoch beim oben beschriebenen
Reduktionsofen im Hinblick auf die Produktivität und die Wirtschaftlichkeit
der Elutriationsverlust der feinen Eisenerzpartikel verringert,
die Gasverbrauchsrate minimiert und der Gasnutzungsgrad maximiert
werden soll, dann müssen
die Partikelgrößen der
Roheisenerzpartikel streng eingeschränkt werden. Demnach kann ein
feines Eisenerz mit einer breiten Partikeigrößenverteilung nicht verarbeitet
werden. Das heißt,
dass der oben beschriebene Fließbettofen
ein Eisenerz einer breiten Partikelgrößenverteilung nicht bearbeiten
kann, sondern nur Partikelgrößen von
0– 0,5
mm, 0,5–1
mm, 1–2
mm und dergleichen verwenden kann. Die tatsächlich verfügbaren feinen Eisenerzpartikel
haben jedoch eine Größe von bis
zu 8 mm. Wenn daher das natürlich
verfügbare
feine Eisenerz verwendet werden soll, muss das feine Eisenerz durch
Sieben sortiert werden, oder es muss auf die verwendbaren Größen gemahlen
werden. Dies führt
dazu, dass die Produktivität
verringert wird und die Produktionskosten erhöht werden, da hierzu zusätzliche
Verarbeitungsschritte und zusätzliche
Einrichtungen notwendig sind.
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In einem Versuch, dieses Problem
zu lösen,
schlägt
das koreanische Patent Nr. 117065 (1997) eine dreistufige Fließbett-Reduktionsvorrichtung
mit sich verjüngenden Öfen vor,
wie das in 2 gezeigt
ist. Bei dieser Vorrichtung wird eine stabile Fluidisierung eines
Eisenerzes einer breiten Partikelgrößenverteilung angestrebt, und
zu diesem Zweck werden sich verjüngende Öfen eingesetzt.
Um außerdem
die Reduktionsrate und die Gasnutzungsrate zu verbessern, wird das
Eisenerz erstens vorgewärmt,
zweitens vorreduziert und schließlich endreduziert, wodurch
sich ein dreistufiges Reduktionsverfahren ergibt. Wie in 2 gezeigt, wärmt ein
oberes Reaktionsgefäß 10 das
Eisenerz in einen sprudelnden Fluidisierungszustand vor. Ein mittleres
Reaktionsgefäß 20 reduziert
das Eisenerz in einem sprudelnden Fluidisierungszustand vor. Ein
unteres Reaktionsgefäß 30 endreduziert
das vorreduzierte Eisenerz in einem sprudelnden Fluidisierungszustand,
wodurch ein kontinuierliches dreistufiges Fließbettverfahren abgeschlossen
wird.
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In 2 zeigen
die Referenznummern 40, 50 und 60 Zyklone,
Referenznummer 70 zeigt einen Bunker und 80 zeigt
einen Schmelzvergaser.
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In diesem dreistufigen, sich verjüngenden
Fließbettreduktionsofen
kann ein Eisenerz einer breiten Partikelgrößenverteilung stabil fluidisiert
werden, und der Reduktionsgrad und der Gasnutzungsgrad können im
Vergleich mit herkömmlichen
einzelnen zylindrischen Fließbettöfen beträchtlich
verbessert werden. Dieser Ofen verwendet jedoch drei Stufen, und
daher sind die Kosten für
die Anlage sehr hoch. Wenn außerdem
in einem der mehreren Reaktionsgefäße ein Problem auftritt, sind
auch die anderen Reaktionsgefäße betroffen, was
dazu führt,
dass der gesamte Vorgang beeinträchtigt
wird. Wenn daher ein abnormales Phänomen, wie zum Beispiel eine
Entfluidisierung oder Kanalisierung auftritt, was tatsächlich sehr
häufig
der Fall ist, fallen die feinen Eisenerzpartikel durch die Löcher des
Gasverteilers und sammeln sich am Boden der Reaktionskammer. Auf
diese Weise wird der Gasfluss behindert, was nicht verhindert werden
kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung soll die
oben beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Verfahren überwinden.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine zweistufige Fließbett-Feineisenerzreduktions-Vorrichtung
und ein Reduktionsverfahren unter der Verwendung der Vorrichtung
vorzusehen, bei denen der Reduktionsgasnutzungsgrad erhöht, ein
Eisenerz einer breiten Partikelgrößenverteilung in wirksamer
und wirtschaftlicher Weise reduziert werden kann und feine Eisenpartikel,
welche durch die Löcher
eines Gasverteilers fallen, in den Fließbettofen zurückgeführt werden
können,
wodurch eine Behinderung des Reduktionsgasflusses aufgrund einer
Abnormalität,
wie zum Beispiel einer Entfluidisierung oder Kanalisierung, verhindert wird.
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Die Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.
Die zweistufige Fließbettvorrichtung
zum Trocknen, Vorwärmen
und Vorreduzieren eines feinen Eisenerzes in einem ersten Fließbettofen
und zum Endreduzieren des (auf diese Weise vorreduzierten) feinen
Eisenerzes in einem zweiten Fließbettofen weist erfindungsgemäß Folgendes
auf:
einen ersten sich verjüngenden
Fließbettofen
zum Empfangen eines rohen feinen Eisenerzes und eines Reduktionsgases
zum Bilden eines turbulenten oder sprudelnden Fließbettes,
um so das rohe Eisenerz vorzuwärmen
und vorzureduzieren;
einen ersten Zyklon zum Trennen feiner
Eisenerzpartikel aus einem Abgas des ersten Fließbettofens zum Zurückführen der
auf diese Weise getrennten feinen Eisenerzpartikel in den ersten
Fließbettofen,
wobei das getrennte Abgas des ersten Fließbettofens in die Außenatmosphäre ausgestoßen wird;
einen
zweiten Fließbettofen
zum Endreduzieren des (auf diese Weise vorgewärmten und vorreduzierten) feinen
Eisenerzes des ersten Fließbettofens
durch Bilden eines sprudelnden oder turbulenten Fließbettes
durch Nutzung eines Abgases (Reduktionsgases) eines Schmelzvergasers;
einen
zweiten Zyklon zum Trennen feiner Eisenerzpartikel aus einem Abgas
des zweiten Fließbettofens
zum Zurückführen der
feinen Eisenerzpartikel unten in den zweiten Fließbettofen,
wobei das getrennte Abgas des zweiten Fließbettofens an den ersten Fließbettofen
als ein Reduktionsgas geliefert wird;
einen ersten Zwischenbunker,
der zwischen dem ersten und dem zweiten Fließbettofen angeordnet ist, zum Speichern
feiner Eisenerzpartikel (die durch Löcher eines Gasverteilers des
ersten Fließbettofens
gefallen sind) zu deren Rückführung in
einen unteren Teil des zweiten Fließbettofens; und
einen
zweiten Zwischenbunker, der unterhalb des zweiten Fließbettofens
angeordnet ist, zum Speichern feiner Eisenerzpartikel (die durch
Löcher
eines Gasverteilers des zweiten Fließbettofens gefallen sind) zu
deren Rückführung in
einen unteren Teil des zweiten Fließbettofens.
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Das Verfahren zum Reduzieren eines
feinen Eisenerzes durch Verwendung der oben genannten Reduktionsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
Schritte, bei denen: ein erster Fließbettofen das feine Eisenerz
in einer Reduktionsatmosphäre
trocknet, vorwärmt
und vorreduziert; ein zweiter Fließbettofen das vorreduzierte
feine Eisenerz endreduziert; ein Bunker und ein Gas/Feststoff-Dichtungsventil unter
jedem der Fließbettöfen angebracht
sind; und die während
einer Abnormalität
des Betriebs durch die Löcher
des Gasverteilers gefallenen feinen Eisenerzpartikel in die Fließbettöfen zurückgeführt werden,
wodurch eine Behinderung des Gasflusses vermieden wird.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die obige Aufgabe und andere Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden durch eine detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich.
Es zeigt:
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1 einen
herkömmlichen
einstufigen Fließbettofen;
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2 den
herkömmlichen
dreistufigen Fließbettofen;
und
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3 den
zweistufigen Fließbett-Feineisenerz-Reduktionsofen
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Wie in 3 gezeigt,
weist die zweistufige Fließbett-Feineisenerz-Reduktionsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung Folgendes auf:
einen ersten sich verjüngenden
Fließbettofen 100 zum
Aufnehmen eines rohen feinen Eisenerzes von einem Bunker 700 und
zum Aufnehmen eines Reduktionsgases zur Bildung eines turbulenten
oder sprudelnden Fließbettes,
um so das rohe Eisenerz vorzuwärmen
und vorzureduzieren;
einen ersten Zyklon 300 zum Trennen
feiner Eisenerzpartikel aus einem Abgas des ersten Fließbettofens 100 zum
Zurückführen der
auf diese Weise getrennten feinen Eisenerzpartikel in den ersten
Fließbettofen 100,
wobei das getrennte Abgas des ersten Fließbettofens in die Außenatmosphäre ausgestoßen wird;
einen
zweiten Fließbettofen 200 zum
Endreduzieren des (auf diese Weise vorgewärmten und vorreduzierten) feinen
Eisenerzes des ersten Fließbettofens 100 durch
Bilden eines sprudelnden oder turbulenten Fließbettes durch Verwendung eines
Abgases (Reduktionsgases) eines Schmelzvergasers 800;
einen
zweiten Zyklon 400 zum Trennen feiner Eisenerzpartikel
aus einem Abgas des zweiten Fließbettofens 200 zum
Zurückführen der
auf diese Weise getrennten feinen Eisenerzpartikel in ein unteres
Ende des zweiten Fließbettofens 200,
wobei das getrennte Abgas des zweiten Fließbettofens 200 als
ein Reduktionsgas an den ersten Fließbettofen 100 geliefert
wird;
einen ersten Zwischenbunker 500, der zwischen
dem ersten und dem zweiten Fließbettofen 100 und 200 angeordnet
ist, zum Speichern feiner Eisenerzpartikel (die durch Löcher eines
Gasverteilers 102 des ersten Fließbettofens 100 gefallen
sind) zu deren Rückführung in
einen unteren Teil des zweiten Fließbettofens 200; und
einen
zweiten Zwischenbunker 600, der unterhalb des zweiten Fließbettofens 200 angeordnet
ist, zum Speichern feiner Eisenerzpartikel (die durch Löcher eines
Gasverteilers 202 des zweiten Fließbettofens 200 gefallen
sind) zu deren Rückführung in
einen unteren Teil des zweiten Fließbettofens 200.
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Der erste Fließbettofen 100 enthält einen
unteren sich verjüngenden
Teil 100a und einen oberen zylindrischen Teil 100b.
Weiter ist eine erste Gaszufuhröffnung
101 im unteren Teil des Ofens 100a ausgebildet, um dort
ein Reduktionsgas zu empfangen, und im unteren Teil des Ofens 100a ist
ein erster Gasverteiler 102 angebracht. Weiter ist eine
erste Eisenerzausstoßöffnung 106 an
der Seitenwand des sich verjüngenden
Teils ausgebildet, und die erste Eisenerzausstoßöffnung 106 steht über eine
zweite Röhre 103 mit
dem unteren Teil des zweiten Fließbettofens 200 in
Verbindung.
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Weiter ist eine Eisenerzzufuhröffnung 105 an
der Seitenwand des sich verjüngenden
Teils 100a ausgebildet, und die Eisenerzzufuhröffnung 105 ist über eine
erste Röhre 701 mit
einem Bunker 700 verbunden, um feines Eisenerz in den ersten
Fließbettofen 100 zu
liefern. Außerdem
ist eine erste Gasausstoßöffnung 107 oben
am Ofen 100 ausgebildet, und diese erste Gasausstoßöffnung 107 steht über eine
dritte Röhre 301 mit dem
oberen Teil des ersten Zyklons 300 in Verbindung.
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Der erste Zyklon 300 trennt
die feinen Eisenerzpartikel aus dem Abgas des ersten Fließbettofens 100. Am
unteren Ende des ersten Zyklons 300 ist eine vierte Röhre 302 angeschlossen,
durch welche die getrennten feinen Eisenerzpartikel in den unteren
Teil des ersten Fließbettofens 100 zurückgeführt werden.
Eine fünfte Röhre 303 ist
mit dem oberen Ende des ersten Zyklons 300 verbunden, der
das Abgas aus dem ersten Fließbettofen 100 letztendlich
ausstößt.
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Die vierte Röhre 302 ist tief im
ersten Fließbettofen 100 eingebettet,
um die getrennten feinen Eisenerzpartikel tief in den ersten Fließbettofen 100 zurückzuführen.
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Der zweite Fließbettofen 200 enthält einen
unteren sich verjüngenden
Teil 200a und einen oberen zylindrischen Teil 200b.
Eine zweite Gaszufuhröffnung 201 ist
am unteren Teil des sich verjüngenden
Teils 200a ausgebildet, um dort ein Reduktionsgas zu empfangen,
und ein Gasverteiler 202 ist im unteren Teil des verjüngenden
Teils 200a angeordnet.
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Eine zweite Eisenerzausstoßöffnung 206 ist
an der Seitenwand des sich verjüngenden
Teils 200a ausgebildet, und die zweite Eisenerzausstoßöffnung 206 steht über eine
achte Röhre 203 mit
dem Schmelzvergaser 800 in Verbindung.
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Weiter ist eine Vorreduktionseisenerzzufuhröffnung 205 an
der Seitenwand des sich verjüngenden Teils 200a ausgebildet,
und die Vorreduktionseisenerzzufuhröffnung 205 steht über die
zweite Röhre 103 mit dem
ersten Fließbettofen 100 in
Verbindung, um das getrocknete, vorgewärmte und vorreduzierte Eisenerz
im zweiten Fließbettofen 200 zu
empfangen. Eine zweite Gasausstoßöffnung 207 ist am
oberen Ende des Ofens 200 ausgebildet, und diese zweite
Gasausstoßöffnung 207 steht über eine
zehnte Röhre 401 mit
dem zweiten Zyklon 400 in Verbindung.
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Der zweite Zyklon 400 trennt
die feinen Eisenerzpartikel aus dem Abgas des zweiten Fließbettofens 200.
Eine neunte Röhre 402 führt vom
unteren Ende des zweiten Zyklons 400 zum unteren Teil des
Ofens 200, wodurch die getrennten feinen Eisenerzpartikel
in den zweiten Ofen 200 zurückgeführt werden. Eine sechste Röhre 403 ist
mit dem oberen Ende des zweiten Zyklons 400 verbunden,
um das Abgas des zweiten Fließbettofens 200 an
den ersten Fließbettofen 100 zu
liefern.
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Die neunte Röhre 402 sollte vorzugsweise
tief im zweiten Fließbettofen 200 eingebettet
sein, um die getrennten feinen Eisenerzpartikel tief in sein Inneres
zurückzuführen.
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Der erste Zwischenbunker 500 ist
zwischen dem ersten Fließbettofen 100 und
dem zweiten Fließbettofen 200 angeordnet.
Der Bunker 500 ist über
eine siebte Röhre 502 mit
dem unteren Ende des ersten Fließbettofens 100 verbunden
und führt über eine
elfte Röhre 504 in
den zweiten Fließbettofen 200.
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An der siebten Röhre 502 und der elften
Röhre 504 sind
ein oder mehrere Gas/Feststoff-Dichtungs-Hochtemperaturventile 501 und 503 angebracht.
Auf diese Weise können
während
einer Notfallsituation, wie zum Beispiel bei einem plötzlichen
Stopp des Betriebs oder dergleichen, die feinen Eisenerzpartikel, die
durch die Löcher
des Gasverteilers 102 des ersten Fließbettofens 100 gefallen
sind, zeitweise gespeichert werden, und dann durch ein inaktives
Gas, wie zum Beispiel Stickstoff, in den zweiten Fließbettofen 200 transportiert
werden.
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Die elfte Röhre 504 sollte vorzugsweise
tief im zweiten Fließbettofen 200 eingebettet
sein, und auf diese Weise können
die feinen Eisenerzpartikel, die durch die Löcher des Gasverteilers 102 des
ersten Fließbettofens 100 gefallen
sind, tief in den zweiten Fließbettofen 200 zurückgeführt werden.
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Der zweite Zwischenbunker 600 ist
unterhalb des zweiten Fließbettofens 200 angeordnet
und über eine
13-te Röhre 602 mit
dem unteren Ende des zweiten Fließbettofens 200 verbunden,
während
der Bunker 600 über
eine zwölfte
Röhre 604 mit
dem unteren Teil des zweiten Fließbettofens 200 verbunden
ist.
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An der 13-ten Röhre 602 und der zwölften Röhre 604 (d.
h. in Strömungsrichtung
vor und nach dem Bunker 600) sind ein oder mehrere Gas/Feststoff-Dichtungs-Hochtemperatur-Ventile 601 und 603 angebracht. Auf
diese Weise können
während
einer Notfallsituation, wie zum Beispiel bei einem plötzlichen
Stopp des Betriebs oder dergleichen, die feinen Eisenerzpartikel,
die durch die Löcher
des Gasverteilers 202 des zweiten Fließbettofens 200 gefallen
sind, zeitweise gespeichert und dann durch ein inaktives Gas, wie
zum Beispiel Stickstoff, in den zweiten Fließbettofen 200 transportiert
werden.
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Es folgt eine Beschreibung des Verfahrens
zum Reduzieren eines feinen Eisenerzes durch die Verwendung der
oben beschriebenen Reduktionsvorrichtung.
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Ein feines Eisenerz, das an den ersten
Fließbettofen 100 geliefert
wird, wird vorgewärmt
und vorreduziert, indem ein Abgas (Reduktionsgas) des zweiten Fließbettofens 200 verwendet
wird, während
ein sprudelndes bzw. turbulentes Fließbett erzeugt wird. Das auf
diese Weise zur Reaktion gebrachte Eisenerz wird durch eine zweite
Röhre 103 an
den unteren Teil des zweiten Fließbettofens 200 verbracht.
Dann geschieht eine Endreduktion im zweiten Fließbettofen 200 durch
Bildung eines sprudelnden Fließbetts
unter Verwendung eines Abgases (eines Abgases des Schmelzvergasers),
das durch die zweite Gaszufuhröffnung 201 zugeführt wird.
Das endreduzierte Eisen wird durch die zweite Eisenerzausstoßöffnung 206 ausgestoßen. Die
feinen Eisenerzpartikel, die im Abgas des ersten Fließbettofens 100 mitgenommen
werden, werden durch den ersten Zyklon 300 aus dem Gas
getrennt, um in den unteren Teil des ersten Fließbettofens 100 zurückgeführt zu werden.
Die feinen Eisenerzpartikel, die im Abgas des zweiten Fließbettofens 200 mitgenommen
werden, werden durch den zweiten Zyklon 400 aus dem Gas
getrennt, um in den unteren Teil des zweiten Fließbettofens 200 zurückgeführt zu werden.
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Wenn in der vorliegenden Erfindung
eine Abnormalität,
wie zum Beispiel eine Entfluidisierung oder Kanalisierung während des
Betriebs der Fließbettöfen auftritt,
fallen die feinen Eisenerzpartikel durch die Löcher des Gasverteilers und
behindern den Fluss des Reduktionsgases. Deshalb werden periodisch
während
des Betriebs und bei einem Notfall, wie zum Beispiel bei der Blockierung
des Reduktionsgases, zuerst die Hochtemperaturventile 501 und 601 (in
Strömungsrichtung
vor dem ersten und zweiten Zwischenbunker 500 bzw. 600)
geöffnet.
Auf diese Weise werden die feinen Eisenerze, die sich unterhalb
der Gasverteiler des ersten und zweiten Fließbettofens 100 und 200 angesammelt
haben, zum ersten und zweiten Zwischenbunker 500 bzw. 600 verbracht,
um dort gespeichert zu werden. Dann werden die vorgeschalteten Ventile 501 und 601 geschlossen
und die Ventile 503 und 603 (in Strömungsrichtung
nach dem ersten bzw. zweiten Zwischenbunker 500 und 600)
geöffnet.
Dann wird ein inaktives Gas, zum Beispiel Stickstoff, injiziert,
um das gespeicherte Eisenerz in den zweiten Fließbettofen 200 zurückzuführen.
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Wenn der zweistufige Fließbettofen
zur Reduktion eines feinen Eisenerzes verwendet wird, sollte das Vorwärmen und
Vorreduzieren innerhalb des ersten Fließbettofens 100 vorzugsweise
bei 700–850°C und die Endreaktion
im zweiten Fließbettofen 200 vorzugsweise
bei 750–900°C durchgeführt werden.
Der Betriebsdruck sollte vorzugsweise 1–5 bar betragen. Die Oberflächengasgeschwindigkeit
unmittelbar über
dem Gasverteilern innerhalb des ersten und des zweiten Fließbettofens 100 und 200 sollte
angesichts einer effizienten Fluidisierung und des Elutriationsverlusts
der Eisenerzpartikel vorzugsweise 1,2–2,5 mal die minimale Fluidisierungsgeschwindigkeit
des in den Öfen
befindlichen feinen Eisenerzes betragen. Der Winkel der sich verjüngenden
Teile sollte vorzugsweise 5– 20° im Verhältnis zur
Vertikalen betragen. Die Höhe
der sich verjüngenden Teile 100a und 200a über den
Gasverteilern sollte vorzugsweise 5–10 mal den Durchmesser der
Gasverteiler betragen. Die Höhe
der zylindrischen Teile 100b und 200b sollte vorzugsweise
3–5 mal
so groß wie
ihr eigener Innendurchmesser sein.
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Es folgt eine detaillierte Beschreibung
der vorliegenden Erfindung anhand eines tatsächlichen Beispiels.
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<Beispiel>
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Eine Reduktion eines feinen Eisenerzes
wurde unter der Verwendung einer Reduktionsvorrichtung mit einer
Größe durchgeführt, wie
sie in Tabelle 1 gezeigt ist, und unter Bedingungen, die in den
Tabellen 2 bis 4 angeführt
sind.
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Nach der Reduktion des feinen Eisenerzes
durch die Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung und unter
den in den obigen Tabellen angegebenen Bedingungen wurde der durchschnittliche
Gasnutzungsgrad und die Gasverbrauchsrate ausgewertet. Das Ergebnis
zeigte, dass der Gasnutzungsgrad ungefähr 30–35% und die Gasverbrauchsrate
1200–1500
Nm3/Erztonne war. Außerdem waren die Reduktionsraten des
reduzierten Eisens, das durch die erste und die zweite Ausstoßöffnung ausgestoßen wurde,
30–40%
bzw. 85–95%.
Der Eisenerzausstoß war
nach 60 Minuten ab dem Einspeisen des Eisenerzes durch den Bunker möglich. Dies
zeigt, dass die Reduktionsgeschwindigkeit ausgezeichnet ist.
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Gemäß der oben beschriebenen vorliegenden
Erfindung sind Zwischenbunker und Gas/Feststoff-Dichtungs-Ventile
unterhalb der Fließbettöfen angebracht.
Auf diese Weise können
feine Eisenerzpartikel, die während
einer Abnormalität
des Betriebs durch Löcher
der Gasverteiler fallen, in die Fließbettöfen zurückgeführt werden. Auf diese Weise
ist der Fluss des Reduktionsgases niemals behindert, und daher kann der
Betrieb über
einen langen Zeitraum ohne Unterbrechung bleiben.
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Außerdem stellt die vorliegende
Erfindung mit Hilfe eines zweistufigen Verfahrens eine genügende Reduktionsrate
und eine verbesserte Gasverbrauchsrate sicher und ist mindestens
so gut wie beim koreanischen Patent 117065 (1997). Außerdem ist
die vorliegende Erfindung dem koreanischen Patent 117065 (1997)
bezüglich
der Anlagenkosten und der Produktionskosten überlegen.
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Außerdem wird erfindungsgemäß ein relativ
gleichmäßig reduziertes
Eisen unabhängig
von den Partikelgrößen des
Eisenerzes erzielt. Schließlich
können
die Ausstoßmengen
und Partikelgrößen für die entsprechenden
Ausstoßöffnungen
eingestellt und die Reduktionsrate durch Steuern der Verbleibdauer
des Eisenerzes innerhalb des Ofens gesteuert werden.
