DE966459C

DE966459C - Process for the oxidizing and reducing treatment of oxidic ores in shaft furnaces

Info

Publication number: DE966459C
Application number: DEH13060A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Paul Hahnel
Original assignee: PAUL HAHNEL DR ING
Current assignee: PAUL HAHNEL DR ING
Priority date: 1952-06-29
Filing date: 1952-06-29
Publication date: 1957-08-08

Description

Verfahren zui oxydierenden und reduzierenden Behandlung oxydischer Erze in Schachtöfen Bei der Durchführung von Reduktions- wie Oxydationsprozessen für oxydische Erze kommt es darauf an, daß die physikalisch-chemischen Bedingungen für die Erzielung einwandfreier Produkte, besonders die Temperaturhöhe und die Gaszusammensetzung, im Reaktionsraum über den ganzen Querschnitt möglichst genau eingehalten werden. Das gilt beispielsweise und vornehmlich für die Erzeugung von Eisenschwamm und für die Umwandlung von Eisenoxyden in die Eisenoxydoxydulmodifikation, ebenso für die Erzeugung von Erz-Konglomeraten, die zwecks Steigerung ihrer mechanischen Festigkeit eine gefrittete oder gesinterte Oberfläche erhalten sollen oder durchweg zu fritten oder zu sintern sind.Process for oxidizing and reducing oxidic treatment Ores in shaft furnaces When carrying out reduction and oxidation processes for oxidic ores it is important that the physico-chemical conditions for the achievement of perfect products, especially the temperature level and the gas composition, must be adhered to as precisely as possible over the entire cross-section in the reaction chamber. This applies, for example and primarily, to the production of sponge iron and for the conversion of iron oxides into the iron oxide oxide modification, also for the Production of ore conglomerates to increase their mechanical strength to have a fritted or sintered surface or to fry throughout or to be sintered.

Bei der Durchführung solcher Verfahren bereitet die richtige Einhaltung der Temperatur und der Gaszusammensetzung bislang große Schwierigkeit. Die verwendeten Öfen, soweit Schachtöfen in Betracht gezogen werden, wiesen bislang als wesentliches Merkmal auf, daß in der Brennzone Brennstoffe mittels Luft verbrannt werden, welche aus dem unteren Schachtteil aufsteigt, das niedersinkende Brenngut kühlend und sich selbst erwärmend, oder es werden Öfen mit mehreren Brennzonen verwendet. Eine für diffizile Prozesse genügende Einhaltung der Temperatur und Gaszusammensetzung ist hierbei nicht erreichbar.When carrying out such procedures, proper compliance prepares the temperature and the gas composition so far great difficulty. The used Furnaces, as far as shaft furnaces are considered, have so far been considered essential Feature on that fuels are burned by means of air in the combustion zone, which rises from the lower part of the shaft, cooling the sinking material and cooling itself self-heating, or ovens with multiple burning zones are used. One for difficult processes Adequate compliance with the temperature and gas composition cannot be reached here.

Es werden auch Schachtöfen verwendet, in denen zwischen dem oberen Teil, in welchem die Erwärmung des Aufgabegutes stattfindet, und dem unteren Teil, in welchem die Abkühlung vor sich geht, eine starke Querschnittsverengung eingeschaltet ist, so daß ein wesentlicher Gasaustausch zwischen unterem und oberem Ofenteil praktisch unterbundenwird.Shaft furnaces are also used, in which between the upper Part in which the feed material is heated and the lower part, in which the cooling takes place, a strong cross-sectional constriction switched on is, so that a substantial gas exchange between the lower and upper part of the furnace is practical is prevented.

Bei letzteren Ofen wird die den Kühlraum durchstreichende und dadurch sich erwärmende Luft außerhalb des eigentlichen Ofens in einer Brennkammer zur Verbrennung von Brennstoff verwendet und in den Oberteil des Ofens eingeblasen.In the case of the latter, the oven crosses the cooling space and thereby warming air outside the actual furnace in a combustion chamber for combustion of fuel used and blown into the top of the furnace.

Bei dieser Ofenbauart und Maßnahme kann jedoch das zu kühlende Ofengut vor Wiederoxydieren nicht geschützt werden, oder, falls inerte Gase zur Verwendung kommen, können diese mit Brennstoff in der Brennkammer nicht reagieren. Der enge Hals zwischen oberem und unterem Ofen führt zudem leicht zu schweren Störungen des Ofenganges, weil sich das niedersinkende Gut in ihm festsetzt.With this type of furnace and measure, however, the furnace material to be cooled not protected from reoxidation, or, if inert gases are used come, they cannot react with fuel in the combustion chamber. The tight one Neck between the upper and lower oven can also easily lead to serious disorders of the Oven passage, because the sinking good fixes itself in it.

Um alle Nachteile auszuschalten und um zusätzlich beider Durchführung vonReduktionsprozessen ein Wiederoxydieren des Ofengutes im Kühlraum auszuschalten, wird erfindungsgemäß der Kühlraum des zylindrischen Schachtofens a (s. Zeichnung) ausschließlich mit Abgas des Ofens beaufschlagt in der Erkenntnis, daß über einen Wärmeaustauscher b umgewälztes Abgas, das in gleicher Menge in die Austragszone des Ofenkühlraumes mittels Ventilator i eingeblasen wird, wie es aus dem oberen Teil des Kühlraumes über Leitung 2 abgesaugt wird, einen Gasaustausch zwischen den Gasender Brennzone und den Gasen in der Kühlzone verhindert.In order to eliminate all disadvantages and additionally to carry out both to switch off reoxidation of the oven goods in the cooling room from reduction processes, according to the invention, the cooling chamber of the cylindrical shaft furnace a (see drawing) only charged with exhaust gas from the furnace in the knowledge that over a Heat exchanger b circulated exhaust gas, which in the same amount in the discharge zone of the furnace cooling chamber is blown in by means of a fan i, as it is from the upper Part of the cooling space is sucked off via line 2, a gas exchange between the Prevents gases from the combustion zone and the gases in the cooling zone.

Diese Maßnahme bringt Vorteile für die Verfahrensdurchführung. Mittels Änderung der Umw älzgeschwindigkeit des Abgases werden ein beliebiger Abkühlungsgrad des Ofengutes und auch beliebige Nutzeffekte im Wärmeaustauscher erzielt. Der Wärmeaustauscher b kann nicht nur der Erhitzung von Verbrennungsluft dienen, für welche gewöhnliche oder sauerstoffangereicherte Luft anwendbar ist, sondern, wenn mehrere Wärmeaustausches benutzt werden, werden neben der Verbrennungsluft gleichzeitig gasförmige Brennstoffe beliebiger Zusammensetzung vorgewärmt, die -mit der Luft in Reaktion gebracht - die Erzielung sehr hoher Temperaturen erlauben und eine Minderung des Brennstoffverbrauches herbeiführen.This measure has advantages for the implementation of the process. Means Change in the rate of circulation of the exhaust gas will be any degree of cooling of the furnace material and any useful effects in the heat exchanger. The heat exchanger b can not only be used to heat combustion air, for which ordinary or oxygen-enriched air is applicable, but when several heat exchanges are used, in addition to the combustion air, gaseous fuels are also used any composition preheated, which - brought into reaction with the air - allow very high temperatures to be achieved and a reduction in fuel consumption bring about.

Die erzeugten Heißgase werden einzeln für sich durch Düsen in den Schachtofen eingeblasen oder zur besseren Temperaturbeaufschlagung in der Brei. azone des Ofens in einer oder mehreren Brennkammern c außerhalb des Ofens verbrannt und die hochtemperierten Verbrennungsprodukte in den Schachtofen über Leitung 3 eingeblasen. Die Gaszusammensetzung -die auch die Temperaturhöhe kann hierbei leicht und weitgehend reguliert werden. Selbstverständlich steht nichts dagegen, in den Brennkammern mit der Heißluft auch feste Brennstoffe zu vergasen.The hot gases generated are individually through nozzles into the Shaft furnace blown in or in the pulp for better temperature exposure. azone of the furnace burned in one or more combustion chambers c outside the furnace and the high-temperature combustion products into the shaft furnace via line 3 blown in. The gas composition -which also the temperature level can easily and largely regulated. Of course there is nothing against it Combustion chambers with the hot air also gasify solid fuels.

Die fühlbare Wärme des Ofengutes reicht aus, um nicht nur Brennstoffe und gewöhnliche Luft oder sauerstoffangereicherte Luft für den Schachtofen genügend hoch vorzuwärmen, sondern darüber hinaus Luft und Gas für die Durchführung von Schmelzprozessen in benachbarten Ofen zu erhitzen.The tangible warmth of the stove is sufficient not only to generate fuel and ordinary air or oxygen-enriched air is sufficient for the shaft furnace high preheating, but also air and gas for performing melting processes to be heated in the neighboring oven.

Es besteht somit die Möglichkeit, im Schachtofen Vorbereitungsprozesse für einen nachfolgenden Schmelzprozeß durchzuführen, wobei infolge leichter Temperaturregelung und guter Ausnutzung der Abwärme ein hoher Grad der Wirtschaftlichkeit für den Schachtofen erreicht wird.There is therefore the possibility of preparatory processes in the shaft furnace for a subsequent melting process to be carried out, with slight temperature control as a result and good utilization of the waste heat, a high degree of economic efficiency for the shaft furnace is achieved.

Das Verfahren schließt nicht aus, daß im Schachtofen allein gasförmige Heizstoffe zur Verwendung kommen. Für die Durchführung von Reduktionsprozessen ist es vorteilhaft, letzte oxydische Bestandteile der Ofenbeschickung oder Gasatmosphäre durch den Zusatz fester Brennstoffe zur Ofenbeschickung zu reduzieren.The process does not rule out the fact that only gaseous substances are used in the shaft furnace Heating fuels are used. For the implementation of reduction processes is it is advantageous to remove the last oxidic constituents of the furnace charge or gas atmosphere by adding solid fuels to the furnace charge.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist seine vielseitige Anwendungsmöglichkeit und Regulierfähigkeit zur richtigen Einhaltung der physikalischchemischen Bedingungen für die Durchführung empfindlicher und schwer zu handhabender Prozesse.A particular advantage of the process is that it can be used in a variety of ways and the ability to regulate for correct compliance with the physicochemical conditions for carrying out delicate and difficult-to-use processes.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for oxidizing and reducing treatment oxidic ores using any fuel or reaction material in the shaft furnace with a cooling space underneath, characterized in that the cooling space of the furnace is acted upon with exhaust gases, which in the circuit from the cooling room via heat exchange be returned to the refrigerator.

2. The method according to claim i, characterized in that that the heat exchange for the heating of gases are used, which in a or several combustion chambers are used to generate hot gas, which enters the shaft furnace is blown in.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that Some of the gases leaving the heat exchange are used in melting processes perform.