EP1029092A1 - Verfahren zur herstellung von direkt reduziertem eisen, flüssigem roheisen und stahl - Google Patents

Verfahren zur herstellung von direkt reduziertem eisen, flüssigem roheisen und stahl

Info

Publication number
EP1029092A1
EP1029092A1 EP98954449A EP98954449A EP1029092A1 EP 1029092 A1 EP1029092 A1 EP 1029092A1 EP 98954449 A EP98954449 A EP 98954449A EP 98954449 A EP98954449 A EP 98954449A EP 1029092 A1 EP1029092 A1 EP 1029092A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
iron
reduction
gas
steel
sludge
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
EP98954449A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter SCHREY
Herbert Grünbacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Deutsche Voest Alpine Industrieanlagenbau GmbH
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 Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH, Deutsche Voest Alpine Industrieanlagenbau GmbH filed Critical Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Publication of EP1029092A1 publication Critical patent/EP1029092A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02—Working-up flue dust
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56—Manufacture of steel by other methods
    • 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
    • C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
    • C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
    • 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
    • C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of directly reduced iron, molten pig iron and steel, in which feedstocks formed by iron ore, preferably in bar and / or pellet form and optionally additives, are reduced directly to sponge iron in a first reduction zone, the sponge iron in a melting gasification zone with the addition of carbon and oxygen-containing gas to molten pig iron and a reducing gas is generated, which is introduced into the first reduction zone after exhaust gas purification, converted there and withdrawn as top gas, and wherein the top gas is subjected to exhaust gas purification, optionally a further reduction zone for direct reduction of Iron ore is fed to sponge iron and, after reaction with the iron ore, is extracted as an export gas and subjected to exhaust gas purification, and the liquid pig iron and, if appropriate, the sponge iron from the further reduction zone are used in a steel production ning process, preferably a steel manufacturing process that takes place according to an electric steel process, and the exhaust gases of the steel manufacturing process are subjected to cleaning, as well as
  • dusts and / or sludges are produced both during cleaning of the reducing gas from the meltdown gasification zone, the top gas from the first reduction zone, possibly the cleaning of the export gas from the further reduction zone, and also during cleaning of the exhaust gases from the steel manufacturing process Form as well as in metallic form and optionally contain coal dust.
  • These dusts and / or sludges represent waste or residual materials, the recycling of which is aimed for in the sense of waste-free smelter operation as well as for reasons of economy in the smelter industry.
  • a process for recycling iron in oxidic and / or iron in metallic form, as well as carbon-containing waste and residues is from AT-B-376.241 known.
  • solid particles from the reducing gas and from the top gas emerging from the direct reduction zone are separated in cyclones and the separated solids are mixed with binders, such as iron oxide dust, briquetted and fed exclusively to the meltdown gasification zone, the iron oxide dust coming from a top gas cleaning system, so that in the top gas cleaning system resulting solids can also be used.
  • WO 96/22950 discloses a method for utilizing dusts produced when iron ore is reduced with a reducing gas and separated as sludge in a scrubber, the sludge being dewatered and used as a starting material for cement production.
  • the invention aims to avoid the disadvantages known from the prior art and has as its object to provide a process for the production of sponge iron, liquid pig iron and steel, all the dusts and / or sludges of which are separated during exhaust gas purification are sent for further use.
  • the method according to the invention it should be possible with the method according to the invention to supply the separated dusts and / or sludges regardless of their composition, that is to say the exhaust gas from which they are separated, to various utilization options.
  • landfill occupancy which was previously required when recycling such dusts and / or sludges due to the content of heavy metal compounds, is to be avoided entirely.
  • This object is achieved in that the iron-containing dusts and / or sludges separated during the cleaning of the exhaust gases from the steelmaking process, together with others, in the exhaust gas cleaning of the reducing gas from the melting gasification zone, in the exhaust gas cleaning of the top gas from the first reduction zone and optionally in the exhaust gas cleaning of the export gas from the further reduction zone resulting dusts and / or sludges are agglomerated and the agglomerates for further use as input materials are supplied to iron-metallurgical melting and / or reduction processes and / or cement production and that produced cast iron and if necessary the sponge iron from the further reduction zone, as well as any dusts and / or sludges arising in the process, or agglomerates produced therefrom, as well as possibly own scrap form the exclusive ferrous starting materials of the steel manufacturing process.
  • the method according to the invention makes it possible for the first time to agglomerate all of the dusts and / or sludges separated in a combination of sponge iron production, pig iron production and steel production during exhaust gas purification, and to feed the resulting mixed agglomerate for further use. Since the only ferrous feedstocks in the steel manufacturing process are the product from the melting gasification zone, i.e. liquid pig iron, and possibly the product from a further reduction zone, i.e. iron sponge, the dusts and / or sludges separated during the exhaust gas cleaning of the steel manufacturing process are free of heavy metal components.
  • the top gas emerging from the first reduction zone, the export gas possibly emerging from the further reduction zone, and at least part of the reduction gas emerging from the meltdown gasification zone are advantageously subjected to a gas scrubbing and the sludge to be agglomerated in each case is further treated together. As a result, investment costs can be minimized.
  • the sludge to be agglomerated is first dewatered to a residual moisture content, as a result of which the volume of the sludge is reduced and the handling of the sludge is facilitated in subsequent processing steps.
  • the exhaust gases emerging from the steelmaking process are subjected to dry dedusting and the resulting dusts are further treated together with the dewatered sludges to be agglomerated.
  • the dewatered sludges to be agglomerated are mixed, preferably in a continuous two-stage process, with the dusts resulting from the dry dedusting of the steelmaking process, with further oxidic dusts, quicklime and optionally coal dust and then granulated.
  • the oxidic dusts expediently come from a plant for carrying out the process, for example, from the. product dedusting of the further reduction zone, and / or from the casting hall dedusting of a steel processing process downstream of a plant for carrying out the method.
  • the granules are expediently dried before their further use. This increases the strength of the granules and their thermal stability.
  • the agglomerates are advantageously recycled in a further steel production process, in particular in a process using an electric steel process or a process using the oxygen inflation process.
  • the agglomerates are expediently recycled by feeding them into the melting gasification zone and / or the first reduction zone. Due to their carbon content, the agglomerates in the melt-down gasification zone make a valuable energetic contribution.
  • the first reduction zone the proportion of oxidic iron is reduced to metallic iron or sponge iron, while the carbon portion of the agglomerates is partially converted into reducing gas and makes a valuable contribution to the quality of the top gas.
  • the agglomerates are recycled by feeding them to a blast furnace process. Because of the chemical composition of the agglomerates and because of the mechanical strength that can be achieved, they are excellent suitable to be used in a high grade process, the carbon content in turn making an energetic contribution.
  • the agglomerates are advantageously used as the starting material for cement production. Since the components of the cement material required for cement production, namely iron oxides, silicon oxide, aluminum oxide and calcium oxide, or calcium hydroxide are already contained in the agglomerates, these agglomerates can, for example, be placed in a rotary kiln plant for cement production.
  • Dust from exhaust gas from the steel manufacturing process approx. 2.5 t / h further oxidic dust: approx. 0.5 t / h
  • the granules produced according to the invention consist of the following main components (in percent by weight, based on dry matter):
  • a reduction reactor designed as a shaft furnace (1), i.e. In its reduction zone (2), lumpy iron oxide-containing feedstocks, such as ore (4), optionally with unburned additives (5), are charged from above via a feed line (3).
  • the shaft furnace (1) is connected to a melter gasifier (6), in which a reduction gas is generated from carbon carriers and oxygen-containing gas, which is fed to the shaft furnace (1) via a feed line (7) and this in counterflow to the feed materials (4 , 5) flows through.
  • a gas cleaning and gas cooling device which is designed as a scrubber (8), is provided in the feed line (7), through which at least a partial stream of the reducing gas is passed for the purpose of setting the temperature.
  • the melter gasifier (6) has a feed line (9) for solid carbon carriers (10) and feed lines (11) for oxygen-containing gases.
  • Molten pig iron (13) and molten slag (14) collect in the melter gasifier (6) below the melter gasification zone (12) and are tapped off by means of a tap (16, 15).
  • the starting materials (4,5) which are partially or completely reduced to sponge iron in the shaft furnace (1) in the reduction zone (2) are fed to the melter gasifier (6) via one or more feed lines (17), for example by means of screw conveyors.
  • a discharge line (18) for the top gas generated in the reduction zone connects to the upper part of the shaft furnace (1).
  • This top gas is fed to a gas cleaning device also designed as a scrubber (19) in order to remove dust and water vapor.
  • the top gas cleaned in the scrubber (19) is optionally available as a reduction gas to a further reduction reactor (20) which is introduced into the shaft furnace (20) via a reduction gas feed line (46).
  • the further reduction reactor (20) is also designed as a shaft furnace and, like the first reduction reactor (1), works in the countercurrent principle.
  • iron ore (21) in pieces and / or pellet form is also directly reduced in a reduction zone (22) to sponge iron which is discharged from the shaft furnace (20) via a discharge device (23).
  • the export gas drawn off from the further reduction reactor (20) via a line (24) is also subjected to cleaning and cooling in an export gas scrubber (25) in order to clean it of dust particles and to lower the water vapor content, after which it can be used for further use .
  • the pig iron tapped from the melter gasifier (6) and, if appropriate, the sponge iron discharged from the further reduction reactor (20) are charged into an electric furnace (26) for the production of steel.
  • the dust-laden exhaust gases produced during the steel production in this electric furnace (26) are cleaned in a dedusting system (27).
  • the sludges obtained in the scrubbers of the reducing gas (8), the top gas (19) and possibly the export gas (25) are fed to a thickener (28). From the thickener (28), the thickened sludge is fed via a delivery line (29) to a sludge drying device (30), for example a decanter centrifuge.
  • a sludge drying device for example a decanter centrifuge.
  • the dewatered sludge is mixed with the dust accumulated in the dedusting system (27) of the exhaust gases from the electric furnace (26), with further oxidic dust (31), such as ore abrasion and casting hall dust, and coal dust (32) in the mixer (33 a) of a and pelletizer (33a, 33b) are mixed. Furthermore, burnt lime (34) is added to the mixer (33a) to further reduce the residual moisture of the dewatered sludge and as a binder. This mixture of sludge, dust and quicklime is then fed to the granulator (33b) of the mixing and granulating device (33a, 33b).
  • the mixing and granulating device (33a, 33b) the mixture of sludge, dust and quicklime is granulated two-stage.
  • the mixing and granulating process steps take place in separate reactors, which are of different sizes, are equipped with separate drives and have mixing and granulating tools that are matched to the mixing and granulating tasks.
  • the granules are fed to a drying device (36) via a conveyor line (35).
  • the granules are preferably dried continuously in a third unit after the granulation.
  • This unit can be designed with a heatable double jacket.
  • the granules according to the invention are versatile beneficial recyclable due to their chemical composition ⁇ and because of their mechanical properties.
  • the dried granules are introduced into the shaft furnace (1) via a conveyor line (37) and via the feed line (3) for the lumpy iron oxide-containing feedstocks (4) and the additives (5).
  • the granules are introduced into the melter gasifier via the delivery line (37).
  • the granules are charged into the electric furnace (26) via a delivery line (38).
  • the granules are conveyed by means of a conveying line or a means of transport (39), for example by train, a melting and / or reducing unit (40), for example a blast furnace (40a), or another steel production unit, which is spatially separate from the system according to the invention , preferably a steel converter (40b) or electric furnace (40c).
  • the granules are fed to a cement production process (42) by means of a transport means (41), for example by rail.
  • the steel manufacturing unit (26) which is preferably designed as an electric furnace, it is possible for the first time to collectively utilize all waste and residual materials that occur in such a plant for producing pig iron, sponge iron and steel during exhaust gas cleaning.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von direkt reduziertem Eisen, flüssigem Roheisen und Stahl, wobei von Eisenerz, vorzugsweise in Stück- und/oder Pelletform, und gegebenenfalls Zuschlagstoffen gebildete Einsatzstoffe in einer ersten Reduktionszone zu Eisenschwamm direkt reduziert werden, der Eisenschwamm in einer Einschmelzvergasungszone unter Zufuhr von Kohlenstoffträgern und sauerstoffhältigem Gas zu flüssigem Roheisen erschmolzen und ein Reduktionsgas erzeugt wird, welches nach einer Abgasreinigung in die erste Reduktionszone eingeleitet, dort umgesetzt und als Topgas abgezogen wird, und wobei das Topgas einer Abgasreinigung unterzogen, gegebenenfalls einer weiteren Reduktionszone zur Direktreduktion von Eisenerz zu Eisenschwamm zugeführt und nach Umsetzung mit dem Eisenerz als Exportgas abgezogen und einer Abgasreinigung unterzogen wird, und wobei das flüssige Roheisen und gegebenenfalls der Eisenschwamm aus der weiteren Reduktionszone einem Stahlherstellungsprozeß, insbesondere einem nach einem Elektrostahlverfahren ablaufenden Stahlherstellungsprozeß, zugeführt werden und wobei die Abgase des Stahlherstellungsprozesses einer Reinigung unterzogen werden, sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren zur Herstellung von direkt reduziertem Eisen, flüssigem Roheisen und Stahl
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von direkt reduziertem Eisen, flüssigem Roheisen und Stahl, wobei von Eisenerz, vorzugsweise in Stück- und/oder Pelletform, und gegebenenfalls Zuschlagstoffen gebildete Einsatzstoffe in einer ersten Reduktionszone zu Eisenschwamm direkt reduziert werden, der Eisenschwamm in einer Einschmelzvergasungszone unter Zufuhr von Kohlenstofifträgem und sauerstoffhältigem Gas zu flüssigem Roheisen erschmolzen und ein Reduktionsgas erzeugt wird, welches nach einer Abgasreinigung in die erste Reduktionszone eingeleitet, dort umgesetzt und als Topgas abgezogen wird, und wobei das Topgas einer Abgasreinigung unterzogen, gegebenenfalls einer weiteren Reduktionszone zur Direktreduktion von Eisenerz zu Eisenschwamm zugeführt und nach Umsetzung mit dem Eisenerz als Exportgas abgezogen und einer Abgasreinigung unterzogen wird, und wobei das flüssige Roheisen und gegebenenfalls der Eisenschwamm aus der weiteren Reduktionszone einem Stahlherstellungsprozeß, vorzugsweise einem nach einem Elektrostahlverfahren ablaufenden Stahlherstellungsprozeß, zugeführt werden und wobei die Abgase des Stahlherstellungsprozesses einer Reinigung unterzogen werden, sowie eine Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens.
Sowohl bei der Reinigung des Reduktionsgases aus der Einschmelzvergasungszone, des Topgases aus der ersten Reduktionszone, gegebenenfalls der Reinigung des Exportgases der weiteren Reduktionszone, als auch der Reinigung der Abgase des Stahlherstellungsprozesses fallen je nach Reinigungsmethode Stäube und/oder Schlämme an, die sowohl Eisen in oxidischer Form als auch in metallischer Form als auch gegebenenfalls Kohlestaub enthalten. Diese Stäube und/oder Schlämme stellen Abfall- bzw. Reststoffe dar, deren Verwertung im Sinne eines abfallfreien Hüttenbetriebs wie auch aus Wirtschaftlichkeitsgründen in der Hüttenindustrie angestrebt wird.
Es ist bekannt, diese Reststoffe auf Halden zu deponieren. Nach Möglichkeit soll allerdings eine Deponierung der Reststoffe und damit ein Verlust der in ihnen enthaltenen Wertstoffe vermieden werden und eine Verwertung der Reststoffe mit möglichst geringem Energieaufwand und unter optimaler Ausnutzung ihrer Wertstoffe erfolgen.
Ein Verfahren zum Verwerten von Eisen in oxidischer und/oder Eisen in metallischer Form enthaltenden, sowie kohlenstoffhaltiger Abfall- und Reststoffe ist aus der AT-B-376.241 bekannt. Hierbei werden Feststoffpartikel aus dem Reduktionsgas sowie aus dem aus der Direktreduktionszone austretenden Topgas in Zyklonen abgeschieden und die abgeschiedenen Feststoffe mit Bindemittel, wie Eisenoxidstaub, versetzt, brikettiert und ausschließlich der Einschmelzvergasungszone zugeführt, wobei der Eisenoxidstaub aus einer Gichtgasreinigungsanlage stammt, so daß die in der Gichtgasreinigungsanlage anfallenden Feststoffe ebenfalls verwertet werden können.
Aus der DE-A-41 23 626 ist es bekannt, Hüttenwerksreststoffe unter Zuhilfenahme von Bindemitteln, Schlackenbildnern und Reduktionsmitteln zu agglomerieren und die Agglomerate in den oberen Möllerbereich eines Schmelzaggregates einzubringen, wobei die Vorwärmung und Trocknung der Agglomerate in diesem Möllerbereich des Schmelzaggregates erfolgt. Der Möller durchsetzt das Schmelzaggregat nach dem Gegenstromprinzip, wobei er zunächst in einen im Inneren des Schmelzaggregates vorgesehenen Reduktionsbereich gelangt und anschließend im unteren Bereich des Schmelzaggregates geschmolzen wird.
Aus der EP-A-0 623 684 ist es bekannt, Abfall- und Reststoffe mit Kohlestaub und Eisen in metallischer und oxidischer Form nach ihrer chemischen Zusammensetzung in drei Gruppen getrennt zu sammeln, und zwar soll die erste Gruppe hauptsächlich Eisen in oxidischer Form enthalten, die zweite Gruppe hauptsächlich Eisen in metallischer Form und die dritte Gruppe hauptsächlich kohlenstoffhaltige Stoffe. Die Verwertung erfolgt, indem die Stoffe der ersten Gruppe in die Direktreduktionszone und die der zweiten und dritten Gruppe zugehörenden Stoffe direkt in die Einschmelzvergasungszone eingesetzt werden.
Dieses Verfahren hat sich insbesondere bewährt, wenn die Abfall- und Reststoffe nach den genannten unterschiedlichen Stoffen getrennt, also gruppenweise, anfallen. Ein Sortieren der Abfall- und Reststoffe aus der Hüttenindustrie, wenn Eisen in oxidischer und Eisen in metallischer Form sowie Kohlenstoff gemischt anfallen, wäre aber zu aufwendig.
Die WO 96/22950 offenbart ein Verfahren zum Verwerten von beim Reduzieren von Eisenerz mit einem Reduktionsgas anfallenden und in einem Wäscher als Schlämme abgeschiedenen Stäuben, wobei die Schlämme entwässert und als Ausgangsmaterial für die Zementherstellung eingesetzt werden.
Allen vorgenannten Verfahren ist gemeinsam, daß stets nur ein Teil der in der Hüttenindustrie anfallenden Stäube und/oder Schlämme verwertet wird. Die Entsorgung anderer Abfallstoffe, die zum Teil mit hohen Konzentrationen an Schwermetallen und/oder Nichteisenmetallen belastet sind, muß auf konventionellem Wege, d.h. Entsorgung auf Deponien, erfolgen.
Aus der WO 96/34120 ist es bekannt, eisenhaltige Hüttenreststoffe die beim Waschen von Abgasen, also beispielsweise Gichtgas, Reduktionsgas und Konverterabgas, als Schlämme abgeschieden werden, zu agglomerieren und zur Gänze in einem nach dem Sauerstoffaufblasverfahren ablaufenden Stahlherstellungsprozeß gemeinsam mit Roheisen, Schrott und/oder Eisenerz und/oder Eisenschwamm einzusetzen. Nachteilig an diesem Verfahren ist es, daß für die Stahlherstellung unerwünschte Begleitelemente, wie Nichteisenmetalle und Schwermetalle, sich durch die Wiedereinbringung der Agglomerate in dem Stahlherstellungsprozeß anreichern. Es muß daher ständig ein Teil der abgeschiedenen Schlämme ausgeschleust werden. Daraus ergeben sich hohe Betriebskosten des Verfahrens, weil der ausgeschleuste Teil der Schlämme wieder deponiert werden muß. Auch ist dieses Verfahren für die Verwirklichung eines geschlossenen Kreislaufs in der Hüttenindustrie nicht geeignet.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm, flüssigem Roheisen und Stahl bereitzustellen, dessen sämtliche bei der Abgasreinigung abgeschiedenen Stäube und/oder Schlämme einer Weiterverwertung zugeführt werden. Insbesondere soll es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich sein, die abgeschiedenen Stäube und/oder Schlämme ungeachtet ihrer Zusammensetzung, also des Abgases aus dem sie abgeschieden werden, verschiedenen Verwertungsmöglichkeiten zuzuführen. Weiters soll eine Deponielegung, die bisher bei der Verwertung solcher Stäube und/oder Schlämme wegen des Gehaltes an Schwermetallverbindungen erforderlich war, zur Gänze vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bei der Reinigung der Abgase des Stahlherstellungsprozesses abgeschiedenen eisenhaltigen Stäube und/oder Schlämme gemeinsam mit anderen, bei der Abgasreinigung des Reduktionsgases aus der Einschmelzvergasungszone, bei der Abgasreinigung des Topgases aus der ersten Reduktionszone und gegebenenfalls bei der Abgasreinigung des Exportgases aus der weiteren Reduktionszone anfallenden Stäube und/oder Schlämme agglomeriert werden und die Agglomerate einer Weiterverwertung als Einsatzstoffe eisenmetallurgischen Schmelz- und/oder Reduktionsprozessen und/oder der Zementherstellung zugeführt werden und daß das produzierte tiussige Kotieisen und gegebenenfalls der Eisenschwamm aus der weiteren Reduktionszone, sowie gegebenenfalls im Rahmen des Verfahrens anfallende Stäube und/oder Schlämme, bzw. daraus hergestellte Agglomerate, sowie gegebenenfalls Eigenschrott die ausschließlichen eisenhaltigen Einsatzstoffe des Stahlherstellungsprozesses bilden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es erstmals, sämtliche in einem Verbund aus Eisenschwammherstellung, Roheisenherstellung und Stahlherstellung bei der Abgasreinigung abgeschiedenen Stäube und/oder Schlämme gemeinsam zu agglomerieren und das daraus hervorgehende Mischagglomerat einer Weiterverwertung zuzuführen. Da die einzigen eisenhaltigen Einsatzstoffe des Stahlherstellungsprozesses das Produkt aus der Einschmelzvergasungszone, also flüssiges Roheisen, sowie gegebenenfalls das Produkt aus einer weiteren Reduktionszone, also Eisenschwamm, sind, sind die bei der Abgasreinigung des Stahlherstellungsprozesses abgeschiedenen Stäube und/oder Schlämme frei von Schwermetallkomponenten.
Vorteilhaft werden das aus der ersten Reduktionszone austretende Topgas, das gegebenenfalls aus der weiteren Reduktionszone austretende Exportgas, sowie zumindest ein Teil des aus der Einschmelzvergasungszone austretende Reduktionsgases einer Gaswäsche unterzogen und die dabei jeweils anfallenden zu agglomerierenden Schlämme gemeinsam weiterbehandelt. Dadurch können Investitionskosten minimiert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die zu agglomerierenden Schlämme zunächst auf einen Restfeuchtegehalt entwässert, wodurch das Volumen der Schlämme verringert und die Handhabung der Schlämme in darauffolgenden Verarbeitungsschritten erleichtert wird.
Vorteilhafterweise werden die aus dem Stahlerzeugungsprozeß austretenden Abgase einer Trockenentstaubung unterzogen und die dabei anfallenden Stäube gemeinsam mit den zu agglomerierenden entwässerten Schlämmen weiterbehandelt.
Die zu agglomerierenden entwässerten Schlämme werden, bevorzugterweise in einem kontinuierlichen zweistufigen Verfahren, mit den bei der Trockenentstaubung des Stahlerzeugungsprozesses anfallenden Stäuben, mit weiteren oxidischen Stäuben, Branntkalk und gegebenenfalls Kohlestaub gemischt und anschließend granuliert. Die oxidischen Stäube stammen zweckmäßigerweise aus einer Anlage zur Durchf hrung des Verfahrens, beispielsweise aus der .Produktentstaubung der weiteren Reduktionszone, und/oder aus der Gießhallenentstaubung eines einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens nachgeschalteten Stahlverarbeitungsprozesses.
Die Granulate werden zweckmäßig vor ihrer Weiterverwertung getrocknet. Dadurch werden die Festigkeit der Granulate, sowie deren Thermostabilität erhöht.
Bei bisherigen Stahlherstellungsverfahren war und ist es notwendig, Schrott, sogenannten Fremdschrott, zuzukaufen und einzusetzen. Dieser Fremdschrott enthält u.a. Schwermetalle, wie Blei und Zink und ist verantwortlich für die bekannten Probleme bei der Stahlherstellung, die daraus resultieren, daß sich diese Schwermetalle in der Gasphase des Elektroofens anreichern. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist der Einsatz von Fremdschrott nicht mehr notwendig, weil flüssiges Roheisen und gegebenenfalls Eisenschwamm die Einsatzstoffe des Stahlherstellungsprozesses bilden und weil das Mischagglomerat aufgrund seines Anteils an oxidischem Eisen hervorragend als Schrottersatz verwendet werden kann. Allenfalls kann sogenannter Eigenschrott, wie er im Rahmen eines dem erfindungsgemäßen Verfahren nachgeschalteten Stahlverarbeitungsprozesses anfällt, im Stahlherstellungsverfahren eingesetzt werden. Dieser Eigenschrott ist aber auch frei von Schwermetallen und verursacht infolgedessen keinen Schwermetalleintrag.
Vorteilhafterweise erfolgt erfindungsgemäß die Weiterverwertung der Agglomerate in einem weiteren Stahlherstellungsprozeß, insbesondere einem nach einem Elektrostahlverfahren oder einem nach dem Sauerstoffaufblasverfahren ablaufenden Prozeß.
Weiters erfolgt erfindungsgemäß zweckmäßig die Weiterverwertung der Agglomerate, indem sie der Einschmelzvergasungszone und/oder der ersten Reduktionszone zugeführt werden. Aufgrund ihres Kohlenstoffgehaltes leisten die Agglomerate in der Einschmelzvergasungszone einen wertvollen energetischen Beitrag. In der ersten Reduktionszone wird der Anteil an oxidischem Eisen zu metallischem Eisen bzw. Eisenschwamm reduziert, während der Kohlenstoffanteil der Agglomerate teilweise zu Reduktionsgas umgesetzt wird und einen wertvollen Beitrag zur Qualität des Topgases leistet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Weiterverwertung der Agglomerate, indem diese einem Hochofenprozeß zugeführt werden. Wegen der chemischen Zusammensetzung der Agglomerate, sowie wegen der erreichbaren mechanischen Festigkeit sind diese hervorragend geeignet in einem Hochotenprozeß eingesetzt zu werden, wobei der Kohlenstoffgehalt wiederum einen energetischen Beitrag leistet.
Vorteilhafterweise werden erfindungsgemäß die Agglomerate als Ausgangsmaterial für die Zementherstellung verwendet. Da die für die Zementherstellung erforderlichen Komponenten des Zementmaterials, nämlich Eisenoxide, Siliziumoxid, Aluminiumoxid und Kalziumoxid, bzw. Kalziumhydroxid bereits in den Agglomeraten enthalten sind, können diese Agglomerate beispielsweise einer Drehrohrofenanlage zur Zementherstellung aufgegeben werden.
Stoffströme des erfindungsgemäßen Verfahrens (bei Vorhandensein einer weiteren Reduktionszone):
flüssiges Roheisen aus der Einschmelzvergasungszone: ca. 80 t/h Eisenschwamm aus weiterer Reduktionszone: ca. 98,5 t/h
Stahl aus dem Stahlherstellungsprozeß: ca. 160 t/h
Naß wäscherschlämme (Trockensubstanz) und Stäube:
aus Reduktionsgas- und Topgaswäsche: ca. 4,6 t/h aus Exportgaswäsche: ca. 6,5 t/h
Stäube aus Abgas des Stahlherstellungsprozesses: ca. 2,5 t/h weitere oxidische Stäube: ca. 0,5 t/h
Die erfindungsgemäß hergestellten Granulate bestehen aus folgenden Hauptkomponenten (in Gewichtsprozent, bezogen auf Trockensubstanz):
• Eisen und Eisenoxide: 50 - 60 %
• Kalziumhydroxid: 20 - 25 %
• Kohlenstoff: 10 - 14 %
• Kohlenaschebestandteile wie Al2O3, SiO2, etc.: 4 -7 %
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die Zeichnung in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht.
In einen als Schachtofen (1) ausgebildeten Reduktionsreaktor, d.h. in dessen Reduktionszone (2), werden von oben über eine Zuleitung (3) stückige eisenoxidhältige Einsatzstoffe, wie Erz (4), gegebenenfalls mit ungebrannten Zuschlagstoffen (5), chargiert. Der Schachtofen (1) steht mit einem Einschmelzvergaser (6) in Verbindung, in dem aus Kohlenstoffträgern und sauerstofFhältigem Gas ein Reduktionsgas erzeugt wird, welches über eine Zuleitung (7) dem Schachtofen (1) zugeführt wird und diesen im Gegenstrom zu den Einsatzstoffen (4,5) durchströmt. In der Zuleitung (7) ist eine Gasreinigungs- und Gaskühlungseinrichtung, die als Wäscher (8) ausgebildet ist, vorgesehen, durch die zumindest ein Teilstrom des Reduktionsgases zwecks Temperatureinstellung hindurchgeleitet wird.
Der Einschmelzvergaser (6) weist eine Zuleitung (9) für feste stückige Kohlenstoffträger (10) und Zuleitungen (11) für sauerstofϊhältige Gase auf. Im Einschmelzvergaser (6) sammeln sich unterhalb der Einschmelzvergasungszone (12) schmelzflüssiges Roheisen (13) und schmelzflüssige Schlacke (14), die über einen Abstich (16,15) abgestochen werden.
Die im Schachtofen (1) in der Reduktionszone (2) zu Eisenschwamm teil- oder fertigreduzierten Einsatzstoffe (4,5) werden dem Einschmelzvergaser (6) über eine oder mehrere Förderleitungen (17) zugeführt, beispielsweise mittels Förderschnecken. An den oberen Teil des Schachtofens (1) schließt eine Ableitung (18) für das in der Reduktionszone entstehende Topgas an. Dieses Topgas wird zwecks Befreiung von Staub und Wasserdampf einer ebenfalls als Wäscher (19) ausgebildeten Gasreinigungseinrichtung zugeleitet.
Das im Wäscher (19) gereinigte Topgas steht nach einer CO2-Eliminierung (nicht dargestellt) gegebenenfalls einem weiteren Reduktionsreaktor (20) als Reduktionsgas zur Verfügung, welches über eine Reduktionsgaszuleitung (46) in den Schachtofen (20) eingebracht wird.
Der weitere Reduktionsreaktor (20) ist ebenfalls als Schachtofen ausgebildet und arbeitet wie der erste Reduktionsreaktor (1) im Gegenstromprinzip. In diesem weiteren Reduktionsreaktor (20) wird Eisenerz (21) in Stück und/oder Pelletform ebenfalls in einer Reduktionszone (22) zu Eisenschwamm direktreduziert welcher über eine Austragsvorrichtung (23) aus dem Schachtofen (20) ausgetragen wird. Das aus dem weiteren Reduktionsreaktor (20) über eine Leitung (24) abgezogene Exportgas wird ebenfalls einer Reinigung und Kühlung in einem Exportgaswäscher (25) unterzogen, um es von Staubpartikeln zu reinigen und den Wasserdampfgehalt zu erniedrigen, worauf es einer weiteren Verwendung zugeführt werden kann.
Das aus dem Einschmelzvergaser (6) abgestochene Roheisen, sowie gegebenenfalls der aus dem weiteren Reduktionsreaktor (20) ausgetragene Eisenschwamm werden in einen Elektroofen (26) zur Herstellung von Stahl chargiert. Die bei der Stahlherstellung in diesem Elektroofen (26) entstehenden staubbelasteten Abgase werden in einer Entstaubungsanlage (27) gereinigt.
Die in den Wäschern des Reduktionsgases (8), des Topgases (19), sowie gegebenenfalls des Exportgases (25) anfallenden Schlämme werden einem Eindicker (28) zugeleitet. Vom Eindicker (28) werden die eingedickten Schlämme über eine Förderleitung (29) einer Schlammtrocknungseinrichtung (30), beispielsweise einer Dekanterzentrifüge, zugeführt.
Die entwässerten Schlämme werden mit den in der Entstaubungsanlage (27) der Abgase aus dem Elektroofen (26) angefallenen Stäuben, mit weiteren oxidischen Stäuben (31), wie Erzabrieb und Gießhallenstäuben, und Kohlestaub (32) im Mischer (33 a) einer Misch- und Granuliereinrichtung (33a,33b) vermischt. Weiters wird dem Mischer (33a) zur weiteren Herabsetzung der Restfeuchte der entwässerten Schlämme, sowie als Bindemittel, gebrannter Kalk (34) zugefügt. Dieses Gemisch aus Schlämmen, Stäuben und Branntkalk wird anschließend dem Granulator (33b) der Misch- und Granuliereinrichtung (33a,33b) zugeführt In der Misch- und Granuliereinrichtung (33a,33b) erfolgt die Granulierung des Gemischs aus Schlämmen, Stäuben und gebranntem Kalk also zweistufig. Beim zweistufigen Granulationsverfahren erfolgen die Verfahrensschritte Mischen und Granulieren in voneinander getrennten Reaktoren, welche unterschiedliche Größe haben, mit separaten Antrieben ausgerüstet sind und auf die Aufgaben Mischen einerseits und Granulieren andererseits abgestimmte Misch- und Granulierwerkzeuge aufweisen.
Das Granulat wird über eine Förderleitung (35) einer Trocknungseinrichtung (36) zugeführt. Die Trocknung der Granulate erfolgt vorzugsweise kontinuierlich in einem dritten Aggregat nach der Granulation. Dieses Aggregat kann mit einem beheizbaren Doppelmantel ausgeführt sein. Die erfindungsgemäß hergestellten Granulate sind aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung^ sowie wegen ihrer mechanischen Eigenschaften vielseitig nutzbringend verwertbar.
Nach einer Ausgestaltung werden die getrockneten Granulate über eine Förderleitung (37) und über die Zuleitung (3)für die stückigen eisenoxidhältigen Einsatzstoffe (4) und die Zuschlagstoffe (5) in den Schachtofen (1) eingebracht. Nach einer weiteren Ausgestaltung werden die Granulate über die Förderleitung (37) in den Einschmelzvergaser eingebracht.
Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge werden die Granulate über eine Förderleitung (38) in den Elektroofen (26) chargiert. Erfindungsgemäß werden die Granulate in einer weiteren Ausführungsform mittels einer Förderleitung oder eines Transportmittels (39), beispielsweise per Bahn, einem von der erfindungsgemäßen Anlage räumlich getrennten Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (40), beispielsweise einem Hochofen (40a), oder einem weiteren Stahlherstellungsaggregat, bevorzugterweise einem Stahlkonverter (40b) oder Elektroofen (40c), zugeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Granulate mittels eines Transportmittels (41), beispielsweise per Bahn, einem Zementherstellungsprozeß (42) zugeführt.
Auf diese Weise gelingt es, sämtliche Stäube und/oder Schlämme, die beim Waschen (8,19,25) bzw. Entstauben (27) sowohl des Reduktionsgases aus dem Einschmelzvergaser (6), des Topgases aus dem ersten Reduktionsreaktor (1), der Abgase aus dem Stahlherstellungsaggregat (26) und gegebenenfalls des Exportgases aus dem weiteren Reduktionsreaktor (20) anfallen, nutzbringend in der Weise zu verwerten, daß die aus den Stäuben und oder Schlämmen gebildeten Agglomerate der ersten Reduktionszone (2) und/oder der Einschmelzvergasungszone (12) und/oder dem Stahlherstellungsaggregat (26) und/oder der Zementindustrie (42) und/oder einem weiteren Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (40) zugeführt werden. Wegen der schrottlosen Fahrweise des vorzugsweise als Elektroofen ausgebildeten Stahlherstellungsaggregates (26) ist es erstmals möglich, alle in einer solche Anlage zur Herstellung von Roheisen, Eisenschwamm und Stahl bei der Abgasreinigung anfallenden Abfall- und Reststoffe gemeinsam zu verwerten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von direkt reduziertem Eisen, flüssigem Roheisen und Stahl, wobei von Eisenerz, vorzugsweise in Stück- und/oder Pelletform, und gegebenenfalls Zuschlagstoffen gebildete Einsatzstoffe in einer ersten Reduktionszone zu Eisenschwamm direkt reduziert werden, der Eisenschwamm in einer Einschmelzvergasungszone unter Zufuhr von Kohlenstofifträgem und sauerstoffhältigem Gas zu flüssigem Roheisen erschmolzen und ein Reduktionsgas erzeugt wird, welches nach einer Abgasreinigung in die erste Reduktionszone eingeleitet, dort umgesetzt und als Topgas abgezogen wird, und wobei das Topgas einer Abgasreinigung unterzogen, gegebenenfalls einer weiteren Reduktionszone zur Direktreduktion von Eisenerz zu Eisenschwamm zugeführt und nach Umsetzung mit dem Eisenerz als Exportgas abgezogen und einer Abgasreinigung unterzogen wird, und wobei das flüssige Roheisen und gegebenenfalls der Eisenschwamm aus der weiteren Reduktionszone einem Stahlherstellungsprozeß, insbesondere einem nach einem Elektrostahlverfahren ablaufenden Stahlherstellungsprozeß, zugeführt werden und wobei die Abgase des Stahlherstellungsprozesses einer Reinigung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß daß die bei der Reinigung der Abgase des Stahlherstellungsprozesses abgeschiedenen eisenhaltigen Stäube und/oder Schlämme gemeinsam mit anderen, bei der Abgasreinigung des Reduktionsgases aus der Einschmelzvergasungszone, bei der Abgasreinigung des Topgases aus der ersten Reduktionszone und gegebenenfalls bei der Abgasreinigung des Exportgases aus der weiteren Reduktionszone anfallenden Stäube und/oder Schlämme agglomeriert werden und die Agglomerate einer Weiterverwertung als Einsatzstoffe eisenmetallurgischen Schmelz- und oder Reduktionsprozessen und/oder der Zementherstellung zugeführt werden und daß das produzierte flüssige Roheisen und gegebenenfalls der Eisenschwamm aus der weiteren Reduktionszone, sowie gegebenenfalls im Rahmen des Verfahrens anfallende Stäube und/oder Schlämme, bzw. daraus hergestellte Agglomerate, sowie gegebenenfalls Eigenschrott die ausschließlichen eisenhaltigen Einsatzstoffe des Stahlherstellungsprozesses bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der ersten Reduktionszone austretende Topgas, das gegebenenfalls aus der weiteren Reduktionszone austretende Exportgas, sowie zumindest ein Teil des aus der Einschmelzvergasungszone austretenden Reduktionsgases gewaschen und die dabei jeweils anfallenden zu agglomerierenden Schlämme gemeinsam weiterbehandelt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Stahlerzeugungsprozeß austretenden Abgase einer Trockenentstaubung unterzogen werden und die dabei anfallenden Stäube gemeinsam mit den zu agglomerierenden Schlämmen agglomeriert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu agglomerierenden Schlämme zunächst auf einen Restfeuchtegehalt entwässert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu agglomerierenden, entwässerten Schlämme mit den bei der Trockenentstaubung des Stahlerzeugungsprozesses anfallenden Stäuben, mit weiteren oxidischen Stäuben, gegebenenfalls Kohlestaub und Branntkalk gemischt und granuliert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu agglomerierenden, entwässerten Schlämme in einem zweistufigen kontinuierlichen Verfahren mit den bei der Trockenentstaubung des Stahlerzeugungsprozesses anfallenden Stäuben, mit weiteren oxidischen Stäuben, gegebenenfalls Kohlestaub und Branntkalk gemischt und anschließend granuliert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß oxidische Stäube aus einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bzw. aus der Gießhallenentstaubung eines einer solchen Anlage nachgeschalteten Stahlverarbeitungsprozesses eingesetzt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Agglomerate bzw. Granulate vor ihrer Weiterverwertung getrocknet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Agglomerate zu ihrer Weiterverwertung dem Stahlherstellungsprozeß zugeführt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Agglomerate zu ihrer Weiterverwertung in einem weiteren Stahlherstellungsprozeß, vorzugsweise einem nach einem Elektrostahlverfahren oder einem nach dem Sauerstoffaufblasverfahren ablaufenden Prozeß eingesetzt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Agglomerate zu ihrer Weiterverwertung der Einschmelzvergasungszone und/oder der ersten Reduktionszone zugeführt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Agglomerate zu ihrer Weiterverwertung einem Hochofenprozeß zugeführt werden
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Agglomerate als Ausgangsmaterial für die Zementherstellung eingesetzt werden.
14. Anlage zur Herstellung von flüssigem Roheisen (13), direkt reduziertem Eisen und Stahl aus von Eisenerz (4), vorzugsweise in Stück-, und/oder Pelletform, und gegebenenfalls Zuschlagstoffen (5) gebildeten Einsatzstoffen, mit einem Reduktionsreaktor (1) für Eisenerz, einem Einschmelzvergaser (6), einer den Einschmelzvergaser (6) mit dem Reduktionsreaktor (1) verbindenden Zuleitung (7) für ein im Einschmelzvergaser (6) gebildetes Reduktionsgas, wobei die Zuleitung (7) mit einem Wäscher (8) für zumindest eine Teilmenge des Reduktionsgases versehen ist, mit einer den Reduktionsreaktor (1) mit dem Einschmelzvergaser (6) verbindenden Förderleitung (17) für das im Reduktionsreaktor (1) gebildete Reduktionsprodukt, mit einer vom Reduktionsreaktor (1) ausgehenden, mit einem Wäscher (19) versehenen Topgas- Ableitung (18), mit in den Einschmelzvergaser (6) mündenden Zuleitungen (9,11) für Kohlenstoffträger (10) und sauerstoffhältige Gase und einem am Einschmelzvergaser (6) vorgesehenen Abstich (15,16) für Roheisen (13) und Schlacke (14), mit einem Stahlherstellungsaggregat (26), vorzugsweise einem Elektroofen, einer von dem Stahlherstellungsaggregat (26) wegführenden, eine Entstaubungseinrichtung (27) enthaltende Abgasleitung (43), mit von den Wäschern (8,19) zu einer Einrichtung (33a,33b) zum Agglomerieren der Schlämme führenden Schlammableitungen (44,45), dadurch gekennzeichnet, daß die Entstaubungsanlage (27) mit der Einrichtung zum Agglomerieren (33a,33b) verbunden ist und daß das Stahlherstellungsaggregat (26) ausschließlich mit dem Roheisenabstich (16) am Einschmelzvergaser (6), gegebenenfalls mit der Einrichtung (33a,33b) zum Agglomerieren und/oder einer Einrichtung zum Zuführen von Eigenschrott und/oder einer Einrichtung zur Herstellung von direkt reduziertem Eisen verbunden ist -
15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiterer Reduktionsreaktor (20) zur Aufnahme von Metallerz (21), insbesondere von weiterem Eisenerz und/oder Pellets, mit einer Reduktionsgas-Zuleitung (46), mit einer mit einem Wäscher (25) versehenen Exportgas-Ableitung (24) und mit einer Austragsvorrichtung (23) für das in diesem Reduktionsreaktor (20) gebildete Reduktionsprodukt vorgesehen ist, wobei die Topgas- Ableitung (18) des ersten Reduktionsreaktors (1) leitungsmäßig mit der Reduktionsgas-Zuleitung (46) des weiteren Reduktionsreaktors (20) verbunden ist und wobei eine Schlammableitung (47) aus dem Wäscher (25) zu einer Einrichtung zum Agglomerieren (33a,33b) der im Wäscher (25) anfallenden Schlämme führt und wobei das Stahlherstellungsaggregat (26) ausschließlich mit der Austragsvorrichtung (23) für das Reduktionsprodukt aus dem weiteren Reduktionsreaktor (20) und dem Roheisenabstich (16) am Einschmelzvergaser (6), sowie gegebenenfalls mit der Einrichtung (33a,33b) zum Agglomerieren und/oder einer Einrichtung zum Zuführen von Eigenschrott verbunden ist.
16. Anlage nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wäschern (8,19,25) zugeordneten Schlammableitungen (44,45,47) über eine Schlammentwässerungseinrichtung (30) mit der Einrichtung zum Agglomerieren (33a,33b) verbunden sind.
17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammentwässerungseinrichtung (30) als Dekanterzentrifüge ausgebildet ist.
18. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Einrichtung zum Agglomerieren (33a,33b) als zweistufige Misch- und Granuliereinrichtung ausgebildet ist.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Agglomerieren (33a,33b) mit einer Trocknungseinrichtung (36) verbunden ist. WO 99/24627 " " " PCT/EP98/06792
20. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Agglomerieren (33a,33b) mit dem ersten Reduktionsreaktor (1) verbunden ist.
21. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Agglomerieren (33a,33b) mit dem Einschmelzvergaser (6) verbunden ist.
22. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Agglomerieren (33 a, 33 b) mit dem Stahlherstellungsaggregat (26) verbunden ist.
23. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Agglomerieren (33a,33b) leitungsmäßig oder über einer Transportverbindung (39,41), beispielsweise per Bahn, mit einem Zementherstellungsprozeß (42) und/oder einem von der erfindungsgemäßen Anlage räumlich getrennten Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (40), insbesondere einem Hochofen (40a) oder einem weiteren Stahlherstellungsaggregat, vorzugsweise einem Stahlkonverter (40b) oder einem Elektroofen (40c) verbunden ist.
EP98954449A 1997-11-10 1998-10-26 Verfahren zur herstellung von direkt reduziertem eisen, flüssigem roheisen und stahl Ceased EP1029092A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0190497A AT406272B (de) 1997-11-10 1997-11-10 Verfahren zur herstellung von direkt reduziertem eisen, flüssigem roheisen und stahl sowie anlage zur durchführung des verfahrens
AT190497 1997-11-10
PCT/EP1998/006792 WO1999024627A1 (de) 1997-11-10 1998-10-26 Verfahren zur herstellung von direkt reduziertem eisen, flüssigem roheisen und stahl

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1029092A1 true EP1029092A1 (de) 2000-08-23

Family

ID=3523539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98954449A Ceased EP1029092A1 (de) 1997-11-10 1998-10-26 Verfahren zur herstellung von direkt reduziertem eisen, flüssigem roheisen und stahl

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6395052B1 (de)
EP (1) EP1029092A1 (de)
JP (1) JP2001522938A (de)
KR (1) KR100557710B1 (de)
CN (1) CN1267568C (de)
AT (1) AT406272B (de)
AU (1) AU751205B2 (de)
BR (1) BR9813200A (de)
CA (1) CA2309606A1 (de)
CZ (1) CZ20001652A3 (de)
ID (1) ID24503A (de)
PL (1) PL340539A1 (de)
SK (1) SK6682000A3 (de)
TR (1) TR200001283T2 (de)
TW (1) TW474995B (de)
WO (1) WO1999024627A1 (de)
ZA (1) ZA9810208B (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19963609C1 (de) * 1999-12-23 2001-05-03 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur Erzeugung von Roheisen
US6669756B2 (en) * 2000-07-31 2003-12-30 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Discharge apparatus for movable hearth type heat-treatment furnace, its operation method, and method and apparatus for manufacturing molten iron using the same
AT503593B1 (de) * 2006-04-28 2008-03-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten aus feinteilchenförmigem eisenoxidhältigem material
CN101775460B (zh) * 2010-03-23 2012-05-02 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 以100%低品质隧道窑直接还原铁为原料的电炉炼钢方法
CN101956038B (zh) * 2010-10-09 2012-10-31 董亚飞 一种铁矿石熔融还原低碳炼铁和炼钢工艺方法及装置
CN107129843A (zh) * 2017-06-28 2017-09-05 北京金泰瑞和工程科技有限公司 工业燃气供气系统及供气方法
US11427877B2 (en) 2017-09-21 2022-08-30 Nucor Corporation Direct reduced iron (DRI) heat treatment, products formed therefrom, and use thereof
DE102021122350A1 (de) 2021-08-30 2023-03-02 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung einer Eisenschmelze
CN117965884B (zh) * 2024-04-01 2024-06-11 烟台昌久智能科技有限公司 一种金属矿石预处理加工装置及加工方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3403018A (en) * 1965-08-31 1968-09-24 Canada Steel Co Method of treating precipitator dust
LU73039A1 (de) * 1975-07-23 1977-03-24
US4119455A (en) * 1977-09-28 1978-10-10 Carad, Inc. Method of recovering iron-bearing by-product flue dust
AT376241B (de) 1983-01-03 1984-10-25 Voest Alpine Ag Verfahren zum schmelzen von zumindest teilweise reduziertem eisenerz
SU1479006A3 (ru) * 1984-11-26 1989-05-07 Фоест-Альпине (Фирма) Способ получени жидкого чугуна или продуктов стали и восстановительного газа в плавильном газификаторе
ATE126785T1 (de) * 1990-02-13 1995-09-15 Illawarra Tech Corp Ltd Gemeinsame behandlung von abwasser und abfällen von stahlwerken.
DE4123626A1 (de) 1991-07-17 1993-01-21 Intercept Ag Verfahren zur metallurgischen aufarbeitung von huettenreststoffen
AT403055B (de) 1993-05-07 1997-11-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur verwertung von eisenhältigen abfall- oder reststoffen
AT400725B (de) * 1994-04-11 1996-03-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum herstellen einer eisenschmelze
AU692039B2 (en) * 1995-01-24 1998-05-28 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Method of utilizing dusts produced during the reduction of iron ore
AT405294B (de) * 1995-04-24 1999-06-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum verwerten von eisenhältigen hüttenreststoffen sowie anlage zur durchführung des verfahrens
AT405524B (de) * 1996-03-05 1999-09-27 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten und metallschwamm

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9924627A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
PL340539A1 (en) 2001-02-12
TR200001283T2 (tr) 2001-05-21
SK6682000A3 (en) 2000-11-07
WO1999024627A1 (de) 1999-05-20
KR20010031922A (ko) 2001-04-16
BR9813200A (pt) 2000-08-29
AT406272B (de) 2000-03-27
JP2001522938A (ja) 2001-11-20
CZ20001652A3 (cs) 2002-01-16
CN1278871A (zh) 2001-01-03
ID24503A (id) 2000-07-20
CA2309606A1 (en) 1999-05-20
US6395052B1 (en) 2002-05-28
KR100557710B1 (ko) 2006-03-07
AU751205B2 (en) 2002-08-08
TW474995B (en) 2002-02-01
ZA9810208B (en) 1999-05-28
ATA190497A (de) 1999-08-15
CN1267568C (zh) 2006-08-02
AU1155999A (en) 1999-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0657549B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Eisenschmelze
DE3782329T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum rueckgewinnen von metallwertstoffen aus den abgasstaeuben und -schlaemmen von elektrolichtbogenoefen und ueberfuehren der festen reststoffe in wiederaufarbeitbare oder ungefaehrliche produkte.
AT403055B (de) Verfahren zur verwertung von eisenhältigen abfall- oder reststoffen
EP0302047B1 (de) Verfahren und Anlage zur Gewinnung von flüssigem Roheisen oder Stahlvorprodukten aus stückigen, eisenoxidhältigen Einsatzstoffen
EP0143102B1 (de) Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen oder Stahlvorprodukten sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO1994012672A1 (de) Verfahren zur herstellung von roheisen aus eisenerzen und vorrichtung zur thermischen und/oder chemischen behandlung eines leicht zerfallenden materials oder zur herstellung von roheisen mittels dieses verfahrens
EP0990053B1 (de) Verfahren und anlage zum herstellen einer eisenschmelze im elektro-lichtbogenofen unter einsatz von agglomerierten eisenhältigen hüttenwerksreststoffen
AT406272B (de) Verfahren zur herstellung von direkt reduziertem eisen, flüssigem roheisen und stahl sowie anlage zur durchführung des verfahrens
AT400725B (de) Verfahren zum herstellen einer eisenschmelze
DE3536635A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur rueckgewinnung, insbesondere von eisen sowie von zink, blei und anderen ne-metallischen bestandteilen aus hocheisenhaltigen oxydischen materialien
EP0766750B1 (de) Verfahren zum verwerten von eisenhältigen hüttenreststoffen sowie anlage zur durchführung des verfahrens
AT405524B (de) Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten und metallschwamm
AT404598B (de) Verfahren und anlage zur herstellung von fluessigem roheisen oder fluessigen stahlvorprodukten
AT407162B (de) Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen
WO2008046452A1 (de) Calciumferrit-sinter, ihre herstellung und verwendung
EP0467874A1 (de) Verfahren zur Wiederverwendung von Hüttenstäuben sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
WO2000070101A1 (de) Verfahren und anlage mit schmelz/reduktionszyklon und gekoppeltem unterofen zum verwerten von eisen- und schwermetallhältigen reststoffen und/oder eisenfeinerzen
AT403481B (de) Verfahren zum verwerten von beim reduzieren von eisenerz anfallenden stäuben
MXPA00004484A (en) Method for producing directly-reduced iron, liquid pig iron and steel

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20000413

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BE DE FR GB IT LU NL SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 20010321

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: VOEST-ALPINE INDUSTRIEANLAGENBAU GMBH

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: VOEST-ALPINE INDUSTRIEANLAGENBAU GMBH & CO.

APAF Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNE

APBT Appeal procedure closed

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA9E

APBV Interlocutory revision of appeal recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIRAPE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20051121