DE886076C - Verfahren und Anlage zum Verhuetten von Erzen - Google Patents

Description

• Verfahren und Anlage zum Verhütten von Erzen Beim Verhütten von Erzen werden diese,* ge- gebenenfalls nach vorhergehender Aufbereitung, durch überleiten heißer, wasserstoff- und kohlenoxydhaltiger Gase reduziert und anschließend geschmolzen. Üblicherweise dienen hierzu die den Erzen im Gegenstrom zugeführten Abgase der Brennzone des Ofens. AlleVorgätige, die Reduktion und das Schmelzen der Erze und die Erzeu-ung der heißen Gase vollziehen sich im gleichen Ofenraum, verlaufen also weder örtlich noch be- trieblich getrennt gleichzeitig nebeneinander. Das ist nur bei Verwendung eines hochwertigen, aschearmen Brennstoffes, wie Steinkohlenkoks, praktisch durchführbar, da größere unverbrennlicht Rückstände des Brennstoffes den Verhüttungsvorgang empfindlich stören würden.
• Es besteht nun ein dringendes Bedürfnis, zur Vermeidung langer Erztransporte die Verhüttung möglichst in unmittelbarer Nähe der Erzgewinnungs-Stätten vorzunehmen. In vielen Ländern mit reichem Erzvorkominen fehlt es aber an hoch-,vertigen Brennstoffen. Die wirtschaftliche Bedeutung einer Erfindung, die die Verwendung minderwertigen asch-,reichen Brennstoffes zur Erzverhüttung ermöglicht, kann daher kaum überschätzt werden.
• Diese Möglichkeit zu schaffen, ist das Ziel der vorliegenden Erfindung. Sie besteht in der Vereinigung einer Reihe von Merkmalen, die im folgend-en näher beschrieben sind. Da jedoch ihre Bedeutung im Sinne des Erfindungszieles unterschiedlich ist, kann in manchen Fällen auch das eine oder andere Merkmal fortfallen. Notwendigerweise muß aber die Erzeugung der Reduktionsgase räumlich und hetrieblich getrennt von der eigentlichen Erzreduktion stattfinden. Nur dann kann man unter Zuführung von Luft und Wasserdampf als Vergasungsmittel durch entsprechende Steuerung der Vergasung aus minderwertigen, aschereichen Brennstoffen aller Art Gase erzeugen, die den für die Erzreduktionerforderlichen Gehalt an Kohlenoxyd und Wasserstoff haben. Auf Menge, und Beschaffenheit der unverbrennlichen Rückstände kommt es dabei nicht an, da diese nunmehr völlig unabhängig vor dem Verhüttungsvorgang aus der Gaserzeugungsanlage abgezogen werden können. Hierfür eignet sich besonders ein stetig betriebener Querstromof en, bei dem die Ver-gasungsmittel und das entstehende Produktionsgas im Querstrom zu der absinkenden Brennstoffsäule geführt werden. je nach Art des zur Verfügung stehenden Brennstoffes kann es erforderlich oder wenigstens zweckmäßig sein, das Produktionsgas vorlEintritt in dieReduktionsanlage von Teer und anderen schweren Kohlenwasserstoffen sowie von Schwefel zu reinigen.
• Erfindungsgemäß leitet man die außer inerten Bestandteilen nur Wasserstoff und Kohlenoxyd enthaltenden Gase der Reduktionsanlage mit einer solchen Temperatur zu, wie zum Einleiten und Aufrechterhalten der Erzreduktion erforderlich ist. Sofern das ein Aufheizen der Gase bedingt, nutzt man hierfür die fühlbare Wärme der Reduktionsrestgase aus und erzeugt die etwa noch fehlende Wärmernenge durch Verbrennen eines Teiles der Restgase. Auch zur Erzreduktion dient vorzugsweise ein stetig befriebener Querstromofen, der möglichst in unmittelbarer Nähe, der Gaserzeugungsanlage aufgestellt wird. Man kann auch beide Anlagen trotz räumlicher und betrieblicher Trennung in einem gemeinsamen Mauerwerksblock unterbringen. Wenn wegen der vorstehend genannten Reinigung die fühlbare Wärme des Produktionsgases nicht unmittelbar f#ür denReduktionsvorgang auszunutzen ist, verwendet man sie zum Wiedererwärmen des gereinigten Gases oder zur Vorwärmung der Ver-a -"asungsmittel. Daneben wird die hierzu noch feh lendeWärmemenge durchVerbrennen eines weiteren Teiles der Reduktionsrestgase aufgebracht.
• D,ie weitere Verhüttung der reduzierten Erze, insbesondere die von Eisenerzen, kann in beliebiger Weise erfolgen. Vorzugsweise führt man die Erze aus der Reduktionsanlage unter Ausnutzung ihrer fühlbaren unmittelbar einem Schmelzofen zu, zu dessen Beheizung ebenfalls Redül-,tionsabgase dienen können.
• In der Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dienende Anlage schematisch dargestellt.
• Der zu vergasende minderwertige Brennstoff, der, bezogen auf Trockensubstanz, bis zu 8oO/o, Unverbrennliches enthalten kann, wird in einen Querstrornofen i bei 2 aufgegeben. Zur regelbaren Zuleitung der vorgewärmten Vergasungsmittel, Luft und Wasserdampf, dienen Verteilleitungen 3 und zur Ableitung des Produktionsgases ihnen gegenüberliegende Abzüge 4. An sie schließt sich eine Sammelleitung 5 an,.in die eine Reinigungsanlage 6 eingeschaltet ist. Die unverbrannten Rückstände des im Querstromofen vergasten Brennstoffes werden an dessen Fußende bei 7 abgezogen. Nach Reinigung ZD in Anlage 6, in der auch ein Wärmeaustausch zwischen dem ankommenden heißen und dem gereinigten kalt-en Gas stattfindet, enthält das durch Leitung 5 zur Reduktionsanlage strömende Gas außer inerten Bestandteilen im wesentlichen nur Kohlenoxyd undWasserstoff. Es strömt den-Verteilleitungen 8 eines zweiten stetig betriebenen Querstromofens io zu, nachdem es in einem Erhitzer 9 auf die erforderliche Temperatur erwärmt worden ist.
• Dem zur Erzreduktion dienenden Querstromofen io werden die gegebenenfalls vorher aufbereiteten Erze am Kopfende bei i i zugeleitet und aus ihm nach erfolgter Reduktion am Fußende bei 12 zur weiteren Verhüttung abgezogen. Die Reduktionsrestgase verlassen Of ' en io 4urch eine an dieAbzüge 14- angeschlossene San-unelleitung 13. Diese führt zunächst zum Erhitzer 9, in dem ein Wärmeaustausch zwischen den heißen Restgasen und dem durch Leitung 5 strömenden kalten Gas stattfindet, zu dessen weiterer Erwärmung ein Teil der Restgast verbrannt wird. Hinter Erhitzer 9 gabelt sich Leitung 13 und führt teils zu einem Brenner 15, teils zur weiteren Verbrauchsstelle 16, beispielsweise dem,Schmelzofen für die in Ofen io reduzierten Erze. Die Feuergase des Brenners 15 führt eine Leitung 17 einem Wärmeaustauscher iS und anschließend dem Kamin 2o zu. ImWärmeaustauscher werden die durch Leitung ig dem Ofen i zugeleiteten Vergasungsmittel auf die erforderliche, von der Beschaffenheit des zu vergasenden Brennstoffes abhängende Temperatur von etwa 400 bis 8oo' C erwärmt.
• Wie die Zeichnung erkennen läßt, kann bei Fort-fall der Reinigungsanlage 6 der an die Abzüge 4 des Ofens i angeschlossene Zweig der Sammelleitung 5 unmittelbar mit dem zu den Verteilleitungen 8 des Ofens io verbunden werden. In diesem Fall ist auch der Erhitzer 9 nicht notwendig da im allgemeinen die Temperatur des in Ofen i entstehenden Produktionsgase-s zur Durchführung Ader Erzreduktion in Ofen io ausreicht. Gegebenenfalls kann man natürlich auch durch unmittelbare Beheizung oder durch Teilverbrennung des Produktionsgases auf seinem Weg vom Ofen i zum Ofen jo für die notwendige Aufheizung sorgen. Es ist dabei auch möglich, die Ofen i und io in einem gemeinsamen Mauerwerksblock unterzubringen, ohne aber ihre räumliche und betriebliche Trennung auch nur im geringsten aufzuheben. Ohne also an dem erfindungsgemäßen Verfahren als solchem etwas zu ändern, dient diese bauliche Zusammenfassung beider Anlagen nur zur Verminderung der Abstrahlungsverluste.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzverhüttung unter Verwendung minderwertigen, aschereichen Brennstoffes, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) Vergasung des Brennstoffes unter Zusatz von Luft und Wasserdampf als Vergasungsmittel zur Erzeugung von Gasen mit gerrügendem Kohlenoxyd- und Wasserstoffgehalt, b) Reinigung der erzeugten Gase, soweit erforderlich, von den die Erzreduktion störenden Bestandteilen, vorzugsweise unter Ausnutzung ihrerfühlbarenWärme zumWiedererwärmen der kalten gereinigten Gase, c) Aufheizung der gereinigten Gase auf ReduktionstemperaturunterVerwendungheißerReduktionsrestgase als Wärmeaustausch- und Heizmittel, d) Reduktion der Erze durch Überleiten der auf -geheizten Gase in einer von den Gaserzeugungsanlage räumlich und betrieblich getrennten Anlage. :2. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Verwendung von Reduktionsrestgasen zur Vorwärmung der Vergasungsmittel. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch unmittelbare Überführung der reduzierten Erze in einen Schmelzofen, der vorzugsweise durch Reduktionsrestgase beheizt wird. 4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch Verwendung je eines stetig betriebenen Querstromofens zur Erzeugung der Reduktionsgase und zur Durchführung der davon räumlich und betrieblich getrennten Erzreduktion. 5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ouerstromöfen in einem gemeinsamen Mauerwerksblock untergebracht sind.