EP0263119A1 - Process and device for melt gasification - Google Patents

Process and device for melt gasification

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Publication number
EP0263119A1
EP0263119A1 EP87901387A EP87901387A EP0263119A1 EP 0263119 A1 EP0263119 A1 EP 0263119A1 EP 87901387 A EP87901387 A EP 87901387A EP 87901387 A EP87901387 A EP 87901387A EP 0263119 A1 EP0263119 A1 EP 0263119A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
iron
zone
oxygen
reduction
melting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87901387A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Artur Richard Greul
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0263119A1 publication Critical patent/EP0263119A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
    • C21B11/02—Making pig-iron other than in blast furnaces in low shaft furnaces or shaft furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
    • C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/02—Making special pig-iron, e.g. by applying additives, e.g. oxides of other metals
    • C21B5/023—Injection of the additives into the melting part
    • C21B5/026—Injection of the additives into the melting part of plastic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/22—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by reforming
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27M—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
    • F27M2003/00—Type of treatment of the charge
    • F27M2003/18—Degasifying

Definitions

  • the invention relates to a process for the reduction of iron ores and for smelting iron and for the simultaneous generation of synthesis or fuel gases in downward direct current, in which pure oxygen is injected into a combustion chamber consisting of ore, additives and excess carbon-containing fuel in a combustion zone and the gases thereby generated are passed down through an underlying reduction zone, the CO 2 formed being reduced to parts by the excess carbon to CO, which in turn subjects the iron ore to an indirect reduction, in which the reduced liquid iron and the liquid slag are further reduced drip down and the specifically heavier iron from the slag floating on it before reoxidation is protected and the CO 2 formed is completely dissociated with the residual carbon in CO and finally the reaction gas formed, which mainly consists of CO and smaller amounts of H 2 , is withdrawn, while the carburized pig iron and the slag are sporadically removed.
  • the invention further relates to a melting furnace for performing this method.
  • DE-OS 33 24 064 has already described such a direct current method and an apparatus for carrying out this method.
  • This device consists of a shaft furnace which has a clear height of approximately 15 m, in which the devices for blowing in oxygen are arranged at least 3 m above the gas discharge openings. It is a shaft furnace which is fed with an excess of coke or coal from above and into which the oxygen is blown in through side nozzles. The oxygen nozzles are located in the upper part of the shaft furnace in the combustion chamber.
  • the object of the present invention is to provide a method and a device which have an improved energy balance and permit gas production regardless of the amount of pig iron.
  • iron coke is produced by mixing fine ore and fine coal with a binder, briquetting and then coking it using a known molded coke process.
  • Iron briquettes are obtained by pressing finely ground ore and coal into briquettes with tar as a binder.
  • ironwood briquettes are obtained, only with other binders, e.g. with sulfite waste liquor.
  • the method according to the invention can be used to produce large amounts of synthesis gases or fuel gases.
  • the amount of gas generated can be increased by adding a coolant to the oxygen in the form of water vapor and / or CO 2 .
  • Additional fuels can be fed into the combustion zone, for example in the form of gases, oils, tars and lumpy coal.
  • the known additives are introduced into the Möller briquetted and small scrap can be added as a coolant will give.
  • An increase in the amount of gas formed can also be brought about by adding blind coke or blind briquettes, ie briquettes without the addition of ore, to the Möller, the temperature being able to be controlled by adding steam or CO 2 .
  • the synthesis gases or fuel gases generated are largely CO 2 -free. In addition, they are largely free of sulfur and dust, which is crucial for many applications.
  • the process according to the invention can be designed to be extremely variable by varying the feed and the energy sources and coolants used, as a result of which, if desired, very different combustion or synthesis gases can be obtained.
  • a device in which the method according to the invention can be carried out consists of a melting furnace of the type specified in the preamble of claim 6, which is designed as a low-shaft melting gasifier with a shortened shaft and a height of less than approximately 10 m, but at least approximately 5 m, and which is divided into a lower melting zone, in which the extraction nozzles for the reaction gases are arranged, a reduction zone located above the melting zone, with lower oxygen nozzles arranged in the border area between the melting zone and the reduction zone, to which additional lines for coolants are connected, and one above the Reduction zone lying combustion and smoldering zone, in which upper oxygen nozzles are arranged.
  • This device largely corresponds to the downhole or blast furnace in terms of loading, brick lining, armor, cooling and hot metal and slag extraction.
  • the device according to the invention enables a considerable reduction in the pressure on the Möller in the melting furnace, which means that low-quality fuels with low strength can also be used.
  • the figure shows a vertical section through a front view of a downflow melt gasifier according to the invention.
  • the low-shaft melting gasifier 70 contains a lower melting zone 80, a middle reduction zone 81 and a combustion zone 82 located above it. Above the combustion zone there is the feed space 84, into which lock systems 79 open, via which the feeder opens material, the Möller, can be entered.
  • the lock systems are arranged in the horizontal cover of the loading area, so that the loading goods fall into the loading zone from above.
  • nozzles 77 for additional oil or gas In the wall of the feed chamber 84 there are nozzles 77 for additional oil or gas, through which the feed chamber can be additionally heated.
  • the nozzles 77 are connected to a ring line 78 via which the additional fuel is supplied.
  • upper oxygen nozzles 74 are arranged in the walls in the combustion zone 82 and are connected to a ring line 73 via which oxygen is fed into the combustion chamber.
  • Oxygen nozzles 75 are arranged, which are also connected to the ring line 73 for oxygen.
  • the middle oxygen nozzles 75 are located in the border area between the reduction zone 81 and the melting zone 80 lying thereunder.
  • the cross section of the downflow melt gasifier 70 tapers. Below the taper are extraction nozzles
  • Walls of the downhole melt gasifier 70 are arranged, which are connected to a ring line 72 for exhaust gas.
  • Coolants in the form of CO 2 or water vapor etc. can be added to the middle oxygen nozzles 75 via additional lines 76.

Abstract

Procédé pour la réduction de minerais de fer avec production simultanée de gaz de synthèse ou de combustion, consistant à introduire une quantité d'oxygène dans le ferrocoke et/ou des briquettes de fer à faible température de carbonisation dans une zone supérieure de combustion et de carbonisation à faible température jusqu'à une température d'environ 900 à 1000°C, et à introduire les gaz ainsi produits par une zone inférieure de réduction, dans laquelle le CO2 produit de la manière connue est réduit à CO par des parties du carbone excédentaire, ledit CO faisant subir, à son tour, au minerai de fer une réduction indirecte. Dans la région limite entre la zone de réduction et la zone de fusion sous-jacente une quantité supplémentaire d'oxygène élève la température à au moins 1600°C et la température est contrôlée par l'adjonction de vapeur et/ou CO2, de sorte que a) à cette haute température le fer réduit ainsi que le laitier sont liquéfiés et s'écoulent vers le bas; alors que le laitier flotte, de la manière connue, sur le fer qui est plus lourd, et de cette manière protège ce dernier d'une réoxydation; b) le CO2 formé est entièrement dissocié pour former du CO2 avec le carbone résiduel, et le gaz de réaction formé, composé essentiellement de CO et de petites quantités de H2, est extrait, alors que la fonte brute carbonisée et le laitier sont retirés de manière sporadique.Process for the reduction of iron ores with simultaneous production of synthesis or combustion gases, comprising introducing an amount of oxygen into the ferrocoke and / or iron briquettes at low carbonization temperature in an upper combustion and carbonization at low temperature up to a temperature of about 900 to 1000 ° C, and to introduce the gases thus produced by a lower reduction zone, in which the CO2 produced in the known manner is reduced to CO by parts of the carbon surplus, said CO in turn subjecting the iron ore to an indirect reduction. In the boundary region between the reduction zone and the underlying melting zone an additional quantity of oxygen raises the temperature to at least 1600 ° C and the temperature is controlled by the addition of steam and / or CO2, so that a) at this high temperature the reduced iron and the slag are liquefied and flow down; while the slag floats, in the known manner, on the iron which is heavier, and in this way protects the latter from reoxidation; b) the CO2 formed is entirely dissociated to form CO2 with the residual carbon, and the reaction gas formed, consisting essentially of CO and small quantities of H2, is extracted, while the carbonized pig iron and the slag are removed from sporadically.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur reduzierenden Schmelvergasung Method and device for reducing melt gasification
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von Eisenerzen und zum Erzschmelzen von Eisen sowie zur gleichzeitigen Erzeugung von Synthese- oder Brenngasen im abwärts gerichteten Gleichstrom, bei dem in einem Möller, bestehend aus Erz, Zuschlagstoffen und überschüssigem kohlenstoffhaltigen Brennstoff in einer Verbrennungszone reiner Sauerstoff eingelasen wird und die dabei erzeugten Gase abwärts durch eine darunter liegende Reduktionszone geführt werden, wobei das entstandene CO2 durch Teile des überschüssigen Kohlenstoffs zu CO reduziert wird, das seinerseits das Eisenerz einer indirekten Reduktion unterwirft, bei dem ferner das reduzierte, flüssige Eisen sowie die flüssige Schlacke nach unten abtropfen und das spezifisch schwerere Eisen von der auf ihm schwimmenden Schlacke vor Reoxidation geschützt wird und das gebildete CO2 mit dem Restkohlenstoff völlig in CO dissoziiert wird und bei dem schließlich das gebildete Reaktionsgas, das hauptsächlich aus CO und kleineren Mengen H2 besteht, abgezogen wird, während das aufgekohlte Roheisen sowie die Schlacke sporadisch abgezogen werden. Ferner betrifft die Erfindung einen Schmelzofen zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a process for the reduction of iron ores and for smelting iron and for the simultaneous generation of synthesis or fuel gases in downward direct current, in which pure oxygen is injected into a combustion chamber consisting of ore, additives and excess carbon-containing fuel in a combustion zone and the gases thereby generated are passed down through an underlying reduction zone, the CO 2 formed being reduced to parts by the excess carbon to CO, which in turn subjects the iron ore to an indirect reduction, in which the reduced liquid iron and the liquid slag are further reduced drip down and the specifically heavier iron from the slag floating on it before reoxidation is protected and the CO 2 formed is completely dissociated with the residual carbon in CO and finally the reaction gas formed, which mainly consists of CO and smaller amounts of H 2 , is withdrawn, while the carburized pig iron and the slag are sporadically removed. The invention further relates to a melting furnace for performing this method.
Auch im konventionellen Hochofen werden in Form der Gichtgase als Abfallprodukt bereits Brenngase erzeugt. Ihre Verwertung ist wegen des hohen Staubgehalts schwierig, der hohe Stickstoffgehalt bedingt eine sehr schlechte Energiebilanz, die jedoch durch Sauerstoffanreicherung verbessert werden kann.In conventional blast furnaces, combustion gases are already generated as waste products in the form of blast furnace gases. Their recycling is difficult because of the high dust content, the high nitrogen content means a very poor energy balance, which can be improved by oxygenation.
Das Einblasen von Sauerstoff im Abwärtszug bringt eine Verbesserung der Energiebilanz mit sich, und damit eine Erzeugung von Synthesegasen, wie CO und H2. Nachteilig bei diesem Verfahren der eingangs genannten Art ist jedoch, daß das Gas nur proportional zur Roheisenmenge erzeugt werden kann.The blowing in of oxygen in the downward pull brings with it an improvement in the energy balance and thus a generation of synthesis gases such as CO and H 2 . A disadvantage of this method of the type mentioned at the outset, however, is that the gas can only be produced in proportion to the amount of pig iron.
In der DE-OS 33 24 064 ist bereits ein derartiges Gleichstromverfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben worden. Diese Vorrichtung besteht aus einem Schachtofen, der eine lichte Höhe von etwa 15 m aufweist, bei dem die Vorrichtungen zum Einblasen von Sauerstoff mindestens 3 m oberhalb der Gasabzugsöffnungen angeordnet sind. Es handelt sich hierbei um einen Schachtofen, der von oben mit einem Überschuß an Koks bzw. Kohle beschickt wird und in den der Sauerstoff durch seitliche Düsen eingeblasen wird. Die Sauerstoffdüsen befinden sich im oberen Teil des Schachtofens im Verbrennungsraum. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine verbesserte Energiebilanz aufweisen und eine Gaserzeugung unabhängig von der Roheisenmenge gestatten.DE-OS 33 24 064 has already described such a direct current method and an apparatus for carrying out this method. This device consists of a shaft furnace which has a clear height of approximately 15 m, in which the devices for blowing in oxygen are arranged at least 3 m above the gas discharge openings. It is a shaft furnace which is fed with an excess of coke or coal from above and into which the oxygen is blown in through side nozzles. The oxygen nozzles are located in the upper part of the shaft furnace in the combustion chamber. The object of the present invention is to provide a method and a device which have an improved energy balance and permit gas production regardless of the amount of pig iron.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Teilung der Sauerstoffgabe, einmal in die obere Verbrennungsbzw. Schwelzone, zum änderen in den Grenzbereich zwischen der Reduktionszone und der darunter liegenden Schmelzzone, die Energiebilanz entscheidend verbessert, ohne daß ein nachteiliger Effekt auf den Reduktions- und Schmelzvorgang feststellbar ist.It was surprisingly found that the division of the oxygen supply, once in the upper combustion or. Smoldering zone, for the change in the border area between the reduction zone and the melting zone below it, the energy balance is decisively improved without an adverse effect on the reduction and melting process being ascertainable.
Die als Ausgangsmaterialien dienenden Stoffe sind bekannt. So wird beispielsweise Eisenkoks hergstellt, indem Feinerz und Feinkohle mit einem Bindemittel gemischt, brikettiert und dann nach einem bekannten Formkoksverfahren verkokt werden. Eisenschwelbriketts werden erhalten, indem man feingemahlenes Erz und Kohle mit Teer als Bindemittel zu Briketts preßt. Entsprechend erhält man Eisenholzbriketts, nur mit anderen Bindemitteln, z.B. mit Sulfitablauge.The substances used as starting materials are known. For example, iron coke is produced by mixing fine ore and fine coal with a binder, briquetting and then coking it using a known molded coke process. Iron briquettes are obtained by pressing finely ground ore and coal into briquettes with tar as a binder. Correspondingly, ironwood briquettes are obtained, only with other binders, e.g. with sulfite waste liquor.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich neben Roheisen große Mengen Synthesegase oder Brenngase erzeugen. Die erzeugte Gasmenge läßt sich erhöhen, indem dem Sauerstoff ein Kühlmittel in Form von Wasserdampf und/oder CO2. In die Verbrennungszone können zusätzliche Brennstoffe eingegeben werden, beispielsweise in Form von Gasen, Ölen, Teeren sowie stückiger Kohle. In den Möller werden die bekannten Zuschlagstoffe brikettiert eingebracht und als Kühlmittel kann Kleinschrott zuge geben werden.In addition to pig iron, the method according to the invention can be used to produce large amounts of synthesis gases or fuel gases. The amount of gas generated can be increased by adding a coolant to the oxygen in the form of water vapor and / or CO 2 . Additional fuels can be fed into the combustion zone, for example in the form of gases, oils, tars and lumpy coal. The known additives are introduced into the Möller briquetted and small scrap can be added as a coolant will give.
Eine Erhöhung der gebildeten Gasmenge kann auch dadurch bewirkt werden, daß dem Möller Blindkoks oder Blindbriketts, d.h. Briketts ohne Erzbeimischung zugegeben werden, wobei die Temperatur durch Zugabe von Wasserdampf oder CO2 gesteuert werden kann.An increase in the amount of gas formed can also be brought about by adding blind coke or blind briquettes, ie briquettes without the addition of ore, to the Möller, the temperature being able to be controlled by adding steam or CO 2 .
Die erzeugten Synthesegase bzw. Brenngase sind weitgehend CO2-frei. Darüber hinaus sind sie weitgehend frei von Schwefel und Staub, was für viele Anwendungszwecke von entscheidender Bedeutung ist.The synthesis gases or fuel gases generated are largely CO 2 -free. In addition, they are largely free of sulfur and dust, which is crucial for many applications.
Durch das Einblasen des Sauerstoffs in die obere Verbrennungs- und Schwelzone wird mit einem Teil des Kohlenstoffs der Beschickung Wärme erzeugt, welche auch zum Schwelen genutzt wird. Das so erzeugte Co2 wird im Abwärtszug mit weiterem überschüssigem Kohlenstoff auf bekannte Weise zu CO dissoziiert und nimmt an der Reduktion des Erzes im Koks bzw. in den Briketts teil. Durch die Zugabe von weiterem Sauerstoff im Mittelteil der Vorrichtung, d.h. im Grenzbereich zwischen der Reduktionszone und der darunter liegenden Schmelzzone wird die Temperatur auf über 1.600° C erhöht, wobei sich das reduzierte Eisen verflüssigt und nach unten tropft. Auch die gebildete Schlacke verflüssigt sich und tropft nach unten, wo sie auf dem flüssigen Eisen schwimmt. Das flüssige Eisen kann über einen Eisenabstich, die entstandene flüssige Schlacke über ein Schlackenabstich abgezogen werden.By blowing the oxygen into the upper combustion and smoldering zone, some of the carbon in the feed is used to generate heat, which is also used for smoldering. The Co 2 produced in this way is dissociated to CO in a known manner in the downward pull with further excess carbon and takes part in the reduction of the ore in the coke or in the briquettes. By adding further oxygen in the middle part of the device, ie in the border area between the reduction zone and the melting zone underneath, the temperature is raised to over 1,600 ° C., whereby the reduced iron liquefies and drips downwards. The slag formed also liquefies and drips downwards, where it floats on the liquid iron. The liquid iron can be drawn off using an iron rack, and the resulting liquid slag can be drawn off using a slag rack.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch Variation der Beschickung und der eingesetzten Energieträger und Kühlmittel äußerst variabel gestaltet werden, wodurch nach Wunsch sehr unterschiedliche Brenn- oder Synthese gase erhalten werden können.The process according to the invention can be designed to be extremely variable by varying the feed and the energy sources and coolants used, as a result of which, if desired, very different combustion or synthesis gases can be obtained.
Eine Vorrichtung, in der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, besteht aus einem Schmelzofen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 6 angegebenen Art, der als Niedertschachtschmelzvergaser mit verkürztem Schacht und einer Höhe von weniger als etwa 10 m, mindestens jedoch etwa 5 m, ausgebildet ist und der unterteilt ist in eine untere Schmelzzone, in der die Abzugsdüsen für die Reaktionsgase angeordnet sind, eine oberhalb der Schmelzzone liegende Reduktionszone, wobei im Grenzbereich zwischen Schmelzzone und und Reduktionszone untere Sauerstoffdüsen angeordnet, an die Zusatzleitungen für Kühlmittel angeschlossen sind, sowie in eine oberhalb der Reduktionszone liegende Verbrennungsund Schwelzone, in der obere Sauerstoffdüsen angeordnet sind.A device in which the method according to the invention can be carried out consists of a melting furnace of the type specified in the preamble of claim 6, which is designed as a low-shaft melting gasifier with a shortened shaft and a height of less than approximately 10 m, but at least approximately 5 m, and which is divided into a lower melting zone, in which the extraction nozzles for the reaction gases are arranged, a reduction zone located above the melting zone, with lower oxygen nozzles arranged in the border area between the melting zone and the reduction zone, to which additional lines for coolants are connected, and one above the Reduction zone lying combustion and smoldering zone, in which upper oxygen nozzles are arranged.
Diese Vorrichtung entspricht in Beschickung, Ausmauerung, Panzerung, Kühlung sowi e Roheisen- und Schlackenabzug weitgehendst dem Niederschacht- bzw. Hochofen. This device largely corresponds to the downhole or blast furnace in terms of loading, brick lining, armor, cooling and hot metal and slag extraction.
Neben den bereits geschilderten Vorteilen einer variablen Gaserzeugung ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine erhebliche Absenkung des Möllerdrucks im Schmelzofen, was zur Folge hat, daß auch geringwertige Brennstoffe mit geringer Festigkeit eingesetzt werden können.In addition to the advantages of variable gas generation already described, the device according to the invention enables a considerable reduction in the pressure on the Möller in the melting furnace, which means that low-quality fuels with low strength can also be used.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher anhand, eines Beispiels erläutert, wobei alle in der Figurenbeschreibung enthaltenen Merkmale als erfindungswesentlich angesehen werden.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings, using an example, all features contained in the description of the figures being regarded as essential to the invention.
Die Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Niederschachtschmelzvergasers.The figure shows a vertical section through a front view of a downflow melt gasifier according to the invention.
Der Niederschachtschmelzvergaser 70 enthält eine untere Schmelzzone 80, eine mittlere Reduktionszone 81 und eine darüber gelegene Verbrennungszone 82. Oberhalb der Verbrennungszone befindet sich als freier Raum der Beschickungsraum 84, in den Schleusensysteme 79 einmünden, über die d as Beschickungs material, der Möller, eingegeben werden kann. Die Schleusensysterae sind in der waagerechten Abdeckung des Beschickungsraumes angeordnet, sodaß das Beschikkungsgut von oben in die Beschickungszone fällt.The low-shaft melting gasifier 70 contains a lower melting zone 80, a middle reduction zone 81 and a combustion zone 82 located above it. Above the combustion zone there is the feed space 84, into which lock systems 79 open, via which the feeder opens material, the Möller, can be entered. The lock systems are arranged in the horizontal cover of the loading area, so that the loading goods fall into the loading zone from above.
In der Wand des Beschickungsraumes 84 sind Düsen 77 für Zusatzöl oder Gas angeordnet, durch die der Beschickungsraum zusätzlich aufgeheizt werden kann, Die Düsen 77 stehen mit einer Ringleitung 78 in Verbindung, über die der Zusatzbrennstoff zugeführt wird. Unterhalb des Beschickungsraumes 84 sind in der Verbrennungszone 82 in den Wänden obere Sauerstoffdüsen 74 angeordnet, die mit einer Ringleitung 73 in Verbindung stehen, über die Sauerstoff in den Verbrennungsraum geführt wird. Ebenso wie in der Verbrennungszone 82 sind auch in der darunter befindlichen Reduktionszone mittlere. Sauerstoffdüsen 75 angeordnet, die gleichfalls mit der Ringleitung 73 für Sauerstoff verbunden sind. Die mittleren Sauerstoffdüsen 75 liegen im Grenzbereich zwischen der Reduktionszone 81 und der darunter liegenden Schmelzzone 80. In der Schmelzzone 80 verjüngt sich der Querschnitt des Niederschachtschmelzvergasers 70. Unterhalb der Verjüngung sind AbzugsdüsenIn the wall of the feed chamber 84 there are nozzles 77 for additional oil or gas, through which the feed chamber can be additionally heated. The nozzles 77 are connected to a ring line 78 via which the additional fuel is supplied. Below the feed chamber 84, upper oxygen nozzles 74 are arranged in the walls in the combustion zone 82 and are connected to a ring line 73 via which oxygen is fed into the combustion chamber. As in the combustion zone 82, there are also middle ones in the reduction zone located below. Oxygen nozzles 75 are arranged, which are also connected to the ring line 73 for oxygen. The middle oxygen nozzles 75 are located in the border area between the reduction zone 81 and the melting zone 80 lying thereunder. In the melting zone 80, the cross section of the downflow melt gasifier 70 tapers. Below the taper are extraction nozzles
71 für die entstehenden Reaktionsgase in den71 for the resulting reaction gases in the
Wänden des Niederschachtschmelzvergasers 70 angeordnet, die mit einer Ringleitung 72 für abziehendes Gas in Verbindung stehen.Walls of the downhole melt gasifier 70 are arranged, which are connected to a ring line 72 for exhaust gas.
Über Zusatzleitungen 76 kann in die mittleren Sauerstoffdüsen 75 Kühlmittel in Form von CO2 oder Wasserdampf etc. zugegeben werden. Coolants in the form of CO 2 or water vapor etc. can be added to the middle oxygen nozzles 75 via additional lines 76.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Reduktion von Eisenerzen und zum Erschmelzen von Eisen sowie zur gleichzeitigen Erzeugung von Synthese- oder Brenngasen im abwärts gerichteten Gleichstrom, bei dem in einen Möller, bestehend aus Erz, Zuschlagstoffen und überschüssigem kohlenstoffhaltigen Brenstoff in einer Verbrennungszone reiner Sauerstoff eingeblasen wird und die dabei erzeugten Gase abwärts durch eine darunter liegende Reduktionszone geführt werden, wobei das entstandene CO2 mit dem Restkohlenstoff völlig in CO dissoziiert wird und bei dem schließlich das gebildete Reaktionsgas, das hauptsächlich aus CO und kleineren Mengen H2 besteht, abgezogen wird, während das aufgekohlte Roheisen sowie die Schlacke sporadisch abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz und der Brennstoff in Form von Eisenkoks, Eisenschwelbriketts und/oder Eisenholzbriketts eingesetzt werden, - daß in einer oberen Verbrennungs- und Schwelzone nur ein Teil des Sauerstoffs bis zum Erreichen einer Temperatur von etwa 900 - 1.000° C eingeblasen wird1.Procedure for the reduction of iron ores and for the melting of iron as well as for the simultaneous generation of synthesis or fuel gases in downward direct current, in which pure oxygen is blown into a burner consisting of ore, additives and excess carbon-containing fuel in a combustion zone and the generated gases are passed down through an underlying reduction zone, the CO 2 formed being completely dissociated with the residual carbon in CO and finally the reaction gas formed, which mainly consists of CO and smaller amounts of H 2 , is drawn off while the carburized one Pig iron and the slag are drawn off sporadically, characterized in that the ore and the fuel are used in the form of iron coke, iron briquettes and / or iron wood briquettes, - That only part of the oxygen is blown into an upper combustion and smoldering zone until a temperature of about 900-1,000 ° C. is reached
- daß in der darunter liegenden Reduktionszone das Eisenerz in fester Form einer indirekten Reduktion unterworfen wird und- That in the reduction zone below the iron ore is subjected to an indirect reduction in solid form and
- daß im Grenzbereich zwischen der Reduktionszone und einer darunter liegenden Schmelzone durch Einblasen des restlichen Teils des Sauerstoffs die Temperatur auf mindestens 1.600° C erhöht und durch Zugabe eines Kühlmittels, in Form von Wasserdampf und/oder- That in the border area between the reduction zone and an underlying melting zone, by blowing in the remaining part of the oxygen, the temperature is raised to at least 1,600 ° C. and by adding a coolant, in the form of water vapor and / or
CO2, so gesteuert wird, daß sowohl das reduzierte Erz als uch die Schlacke verflüssigt werden und nach unten abtropfenCO 2 is controlled so that both the reduced ore and the slag are liquefied and drip downwards
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbrennungszone zusätzliche Brennstoffe in Form von Gasen, ölen, Teeren sowie stückiger Kohle zugegeben werden.2. The method according to claim 1, characterized in that additional fuels in the form of gases, oils, tars and lumpy coal are added in the combustion zone.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschlags toffe dem Möller in brikettierter Form zugeschlagen werden.3. The method according to claim 1, characterized in that the aggregate materials are added to the Möller in briquetted form.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Möller Kleinschrott in etwa 5-Markstück-Größe als Kühlmittel zugegeben wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the Möller small scrap is added as a coolant in about 5-mark size.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Möller Blindkoks oder Blindbriketts ohne Erzbeimischung zur Erhöhung der Gasmenge zugegeben werden.5. The method according to claim 1, characterized in that the Möller blind coke or blind briquettes without Ore admixture can be added to increase the amount of gas.
Schmelzofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5 in Form eines Schachtofens mit einer Beschickungsvorrichtung, Eisen und Schlackenabstich, mit über eine Ringleitung für Sauerstoff verbundenen Sauerstoffdüsen, mit Gasabzugsdüsen, die ebenfalls über eine Ringleitung miteinander verbunden sind, sowie mit Düsen für Zusatzgas oder öl, die in dem im Oberteil des Schachts befindlichen Beschickungsraum angeordnet und gleichfalls an eine Ringleitung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzofen als Niederschachtschmelzvergaser (70) mit verkürztem Schacht und einer Höhe von weniger als etwa 10 m, mindestens jedoch etwa 5 m, ausgebildet ist und in die folgenden Zonen unterteilt ist:Melting furnace for carrying out the method according to claims 1 to 5 in the form of a shaft furnace with a loading device, iron and slag tapping, with oxygen nozzles connected via a ring line for oxygen, with gas extraction nozzles which are likewise connected to one another via a ring line, and with nozzles for additional gas or oil which is arranged in the loading space in the upper part of the shaft and is likewise connected to a ring line, characterized in that the melting furnace as a low-shaft melting gasifier (70) with a shortened shaft and a height of less than approximately 10 m, but at least approximately 5 m, is trained and divided into the following zones:
- einer unteren Schmelzzone (80), in der die Abzugsdüsen (71) für die Reaktionsgase angeordnet sind,a lower melting zone (80), in which the extraction nozzles (71) for the reaction gases are arranged,
- einer oberhalb der Schmelzzone (80) liegenden Reduktionszone (81), wobei im Grenzbereich zwischen Schmelzzone (80) und Reduktionszone (81) untere Sauerstoffdüsen (75) angeordnet sind, an die Zusatzleitungen (76) für Kühlmittel angeschlossen sind, sowie- A reduction zone (81) lying above the melting zone (80), lower oxygen nozzles (75) being arranged in the boundary region between the melting zone (80) and the reduction zone (81), to which additional lines (76) for coolants are connected, and
- einer oberhalb der Reduktionszone (81) liegenden Verbrennungs- und Schwelzone (82), in der ober Sauerstoffdüsen (74) angeordnet sind. - A combustion and smoldering zone (82) lying above the reduction zone (81), in which upper oxygen nozzles (74) are arranged.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5191154A (en) * 1991-07-29 1993-03-02 Molten Metal Technology, Inc. Method and system for controlling chemical reaction in a molten bath
US5776420A (en) * 1991-07-29 1998-07-07 Molten Metal Technology, Inc. Apparatus for treating a gas formed from a waste in a molten metal bath

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2113174A1 (en) * 1991-07-29 1993-02-18 Casey E. Mcgeever Method and system for oxidation in a molten bath
DE4313630A1 (en) * 1993-04-26 1994-10-27 Kloeckner Stahl Gmbh Process for producing metal from metal ores
DE4328164C2 (en) * 1993-08-21 1995-05-24 E S C H Engineering Service Ce Process for the thermal-metallurgical disposal of residues in the production of pig iron in a coke-heated shaft furnace
NL1000838C2 (en) * 1995-07-19 1997-01-21 Hoogovens Staal Bv Method and device for producing pig iron by melt reduction.
AT406380B (en) * 1996-03-05 2000-04-25 Voest Alpine Ind Anlagen METHOD FOR PRODUCING LIQUID GUT IRON OR LIQUID STEEL PRE-PRODUCTS AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING THE METHOD
CN113845954A (en) * 2021-11-04 2021-12-28 青岛海通新材料科技发展有限公司 Gasified briquette capable of being efficiently gasified and preparation method thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1167368B (en) * 1955-02-14 1964-04-09 Demag Elektrometallurgie Gmbh Operation of a low shaft furnace for refining ores
DE3324064A1 (en) * 1983-07-04 1985-01-17 Wilhelm Dr.-Ing. 4130 Moers Schmitt Process and equipment for reducing iron ore with C-containing fuel and oxygen, and for generating a CO2-free gas
US4556418A (en) * 1984-10-03 1985-12-03 Thermal Systems Engineering, Inc. Process for melting a ferrous burden

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO8705634A1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5191154A (en) * 1991-07-29 1993-03-02 Molten Metal Technology, Inc. Method and system for controlling chemical reaction in a molten bath
US5776420A (en) * 1991-07-29 1998-07-07 Molten Metal Technology, Inc. Apparatus for treating a gas formed from a waste in a molten metal bath

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