EP2542705A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von presslingen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von presslingen

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Publication number
EP2542705A1
EP2542705A1 EP11704971A EP11704971A EP2542705A1 EP 2542705 A1 EP2542705 A1 EP 2542705A1 EP 11704971 A EP11704971 A EP 11704971A EP 11704971 A EP11704971 A EP 11704971A EP 2542705 A1 EP2542705 A1 EP 2542705A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluidized bed
iron
plant
dry
dri
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.)
Withdrawn
Application number
EP11704971A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Eder
Robert Millner
Jan-Friedemann Plaul
Norbert Rein
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
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
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 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria filed Critical Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Publication of EP2542705A1 publication Critical patent/EP2542705A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0033—In fluidised bed furnaces or apparatus containing a dispersion of the material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0046—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes making metallised agglomerates or iron oxide
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a process for the production of compacts containing direct reduced iron (DRI) from a fluidized bed reduction plant for the direct reduction of fine particulate
  • DRI direct reduced iron
  • One type of direct reduction of iron ore by means of a reducing gas is based on the fact that finely particulate iron ore with a grain size of 0.005 to 12 mm is reduced in a fluidized bed.
  • the fluidized bed is obtained by
  • Reduction gas is blown in a fluidized bed reactor of a fluidized bed reduction plant in the fine-particle iron ore.
  • the fine particulate iron ore is suspended by the gas flow and reacts with the reducing gas, reducing it itself and oxidizing the reducing gas. After a certain residence time in the fluidized bed reactor, the thus reduced fine particulate
  • the material taken from the last fluidized-bed reactor, as seen in the flow direction of the fine-particle iron ore, which is largely reduced, is usually subjected to a final reduction or smelting step for the production of pig iron.
  • This material is also referred to as direct reduced iron (DRI).
  • DRI direct reduced iron
  • Such Endreduktions- or smelting step is carried out for example in a melter gasifier.
  • a reducing gas is produced from carbon carriers and oxygen by gasification reactions, as well as prereduced iron carriers-for example, the last reduced fluidized bed reactor, largely reduced material DRI-are subjected to a final reduction and the resulting pig iron is melted down.
  • the Endreduktions- or smelting can also in a different from a melter gasifier type of
  • Smelting reduction plant or take place for example in a blast furnace.
  • the DRI can also be used as an iron carrier for other applications, for example for a steel mill, for example in electric arc furnaces or converters.
  • efficient process management it is intended for use in one
  • Melamine carburetor envisaged iron carrier have a particle size distribution, on the one hand connected with too small particle sizes of the iron carrier negative effects - such as uneven gas distribution in melter gasifier -, and on the other hand, with too large grain sizes of the iron carrier associated negative effects on the melter gasifier operation - such as delayed melting behavior and increased proportion on direct reduction, and consequently also higher reducing agent consumption - be avoided.
  • too small particle sizes of the iron carrier negative effects - such as uneven gas distribution in melter gasifier -
  • too large grain sizes of the iron carrier associated negative effects on the melter gasifier operation - such as delayed melting behavior and increased proportion on direct reduction, and consequently also higher reducing agent consumption - be avoided.
  • Fluidized bed reactor material DRI to be used in the melter gasifier as an iron carrier it is, for example, by compacting into compacts
  • the material DRI taken from the last fluidized-bed reactor is first fed to a collecting container, also called DRI-Fines bunker, and fed from there to a compaction plant. Since the DRI is obtained feinteilchenformig, the term DRI-Fines bunker is used in this application, in which name the part fines is present due to the fine particle size of the DRI.
  • the collecting tank - or DRI-Fines bunker - is required in operation to compensate for short-term plant failures, which can occur during pneumatic transport between the last fluidized bed reactor and collecting tank - or DRI-Fines bunker -;
  • the sump - or DRI-Fines bunker - acts as a buffer for the material supply of DRI in him downstream equipment parts.
  • Dry dust removal device such as filter device by means of bag filters or ceramic filters or by means of cyclone.
  • the separated material which in the case of dry dedusting is a dry dust containing iron oxide, has - especially since it yes
  • Iron content and carbon content should therefore be used for economic reasons as an iron carrier raw material - for example, in a pig iron production in a melter gasifier or blast furnace, or in a steel plant.
  • it should be used in pig iron production processes associated with the
  • Fluidized bed reactors in which it is formed are connected. But since the separated material is much finer than the finely particulate material fed to the fluidized bed reactors and it is too fine, for example, the
  • Fluidized bed reactors are emptied to avoid passage of the material contained therein through the distributor plates and agglomeration and packaging. As in the dry dedusting devices for off-gas falls
  • fine particulate material containing, inter alia, finely particulate iron oxide from the iron ore, as well as resulting in the reduction fine-particulate iron, and carbon.
  • This material should also be used as an iron carrier raw material, for example in a pig iron production in one
  • Fluidized bed reactors are not possible since the fine-particle materials would be blown out of the fluidized beds to a large extent immediately because they are predominantly below or in the region of the separation size of the cyclones contained in the fluidized-bed reactors in terms of size.
  • fine particulate iron oxide and optionally fine-particulate iron and carbon and have a for use in the fluidized bed reactors too small particle size. Preference is given to the use in the context of with the
  • Fluidized bed reduction plants associated pig iron production processes.
  • This object is achieved by a method for the production of compacts, direct reduced iron (DRI) from a
  • Fluidized bed reduction plant for the direct reduction of finely particulate iron ore contained, wherein in the fluidized bed reduction plant in the direct reduction
  • DAI fine particulate iron
  • fine-particulate iron and carbon is mixed, and the resulting mixture is subsequently compacted into the compacts.
  • pellets containing this material are obtained from the resulting mixture.
  • the components of the dry particulate material are in the compacts further uses as iron carrier raw material - for example, for pig iron production - which require the use of material which is coarser than the dry
  • the product When DRI is compacted, the product is also called hot compacted iron (HCl).
  • the compacts according to the invention thus contain hot compacted iron according to such nomenclature.
  • the dry fine particulate material contains at least iron oxide. It is
  • Iron oxide with any oxidation state of the iron of the term iron oxide includes, so it may be, for example, FeO, or Fe 2 0 3 , or Fe 3 0 4 , or other iron oxides, or mixtures of different iron oxides.
  • the iron oxide can originate from the iron ore which is reduced in the fluidized bed reduction plant.
  • the dry particulate material may also contain fine particulate iron and may also contain fine particulate carbon.
  • the finely particulate iron can be obtained from the reduction of the finely particulate iron ore in the
  • Fluidized bed reduction system originates.
  • the dry fine-particulate material originates from a dry dedusting of the off-gas
  • Off-gas is the used reducing gas, which consists of the in
  • the dry fine-particulate material is obtained in that from
  • Fluidized bed reactors of the fluidized bed reduction system is taken directly before a plant downtime reduced fine particulate material.
  • the dry fine-particulate material is derived from one, preferably the
  • Fluidized bed reduction system assigned in a plant network
  • Fine ore drying plant for example a fluidized bed drying plant.
  • the dry fine-particulate material originates from a dedusting device
  • Material transport device which is preferably associated with the fluidized bed reduction plant in a plant network.
  • the proportion of the dry fine particulate material in the mixture has a lower limit of 0.25% by weight, preferably 0.5% by weight, and the proportion is up to 10% by weight, preferably up to 5% by weight.
  • the specified limit values of the areas are included.
  • the corresponding limitation results from an unfavorable product quality such as low density and increased susceptibility to break-up of the compacts.
  • Another object of the present invention is a device for
  • Fluidized bed reduction plant for the direct reduction of feinteilchenformigem iron ore, a collecting container for receiving produced in the fluidized bed reduction plant directly reduced feinteilchenformigem iron (DRI), a
  • Transfer line for transferring the directly reduced fine particulate iron (DRI) produced in the fluidized bed reduction plant into the collecting tank, a compacting plant for compacting fine particulate material, a supply line for supplying direct reduced fine iron (DRI) from the collecting tank to the compacting plant,
  • DRI directly reduced fine particulate iron
  • one or more dust supply lines for supplying dry feinteilchenformigem material which contains at least fine particulate iron oxide and optionally fine particulate iron and carbon, in the collecting container for collecting direct reduced fine particulate iron (DRI) and / or open into the supply line.
  • DRI direct reduced fine particulate iron
  • the supply by means of bucket elevators by means of bucket elevators
  • Fluidized bed reactor of the fluidized bed reduction plant an off-gas line for removal of spent reducing gas - called off-gas -, wherein in the off-gas line alixentstaubungsvornchtung the guided in the off-gas line gas stream is present, at least one of the one or several dust supply lines from theimientstaubungsvornchtung springs.
  • Thenentstaubungsvornchtung is preferably equipped with ceramic and / or metallic filter cartridges, and / or with bag filters, and / or with one or more cyclones. Depending on what temperature the
  • Fluidized bed reactors of the fluidized bed reduction system each have a discharge line for withdrawing present in the respective fluidized bed reactor direct-reduced fine-particulate material-preferably before a stoppage of
  • Fluidized bed reduction plant wherein at least one of the one or more dust supply lines originates in at least one of the exhaust ducts.
  • the DRI-Fines bunker is provided with a gas outlet, for example, the gas used in a pneumatically operated dust supply line for supplying dry iron oxide-containing material into the collection container for the collection of direct-reduced fine-particle iron (DRI) for pneumatic transport - for example nitrogen or other inert conveying gases -
  • a gas outlet for example, the gas used in a pneumatically operated dust supply line for supplying dry iron oxide-containing material into the collection container for the collection of direct-reduced fine-particle iron (DRI) for pneumatic transport - for example nitrogen or other inert conveying gases -
  • DRI-Fines bunker is provided with a gas outlet, for example, the gas used in a pneumatically operated dust supply line for supplying dry iron oxide-containing material into the collection container for the collection of direct-reduced fine-particle iron (DRI) for pneumatic transport - for example nitrogen or other inert conveying gases -
  • DRI-Fines bunker for example, the gas used in
  • vent gas The gas to be discharged from the DRI-Fines bunker, called vent gas, causes a considerable amount of dust, because on the one hand the contents of the DRI-Fines are bunkers
  • Dust removal device preferably a dry dedusting device provided. This is either still arranged inside the DRI-Fines bunker in such a way that the dedusting takes place before the Vent gas enters the gas outlet.
  • Dry dust removal device in the gas outlet for example, be arranged laterally next to the DRI-Fines bunker, or above or below the DRI-Fines bunker.
  • the dry particulate matter deposited from the vent gas in the dry dedusting apparatus is preferably introduced into the feed line for supplying direct reduced fine particulate iron (DRI) from the Add collection container to the compacting system.
  • DRI direct reduced fine particulate iron
  • the dry dedusting device is preferably equipped with ceramic and / or metallic filter cartridges, and / or with bag filters, and / or with one or more cyclones.
  • an opening into the sump and / or the supply line dust supply line is present, which from one - preferably the fluidized bed reduction plant in a plant network associated - fine ore drying plant, for example, a fluidized bed drying system, emanating.
  • an opening into the sump and / or the supply line dust supply line is present, which from a
  • the fluidized bed reduction plant is assigned in a system network - goes out.
  • the compacts according to the invention can, for example, as described as iron carrier for a smelting reduction plant such as a
  • Melt carburetor can be used.
  • They can also be used as an iron carrier for a blast furnace.
  • They can also be used as an iron carrier for a steel mill, for example for electric arc furnace or converter.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an embodiment of a
  • Fluidized bed reduction plant for the direct reduction of feinteilchenformigem iron ore, in which the pellets are fed to a shaft reactor.
  • Figure 2 shows a schematic representation of an embodiment of a
  • Fluidized bed reduction plant for the direct reduction of feinteilchenformigem iron ore, at the compacts of a charging device for charging in a
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section through the collecting container 5 from FIG. 1.
  • the fluidized-bed reduction plant 1 shown in FIG. 1 for the direct reduction of fine-particle iron ore 2 comprises four fluidized bed reactors 3a, 3b, 3c, 3d connected in series. Fine particulate iron ore 2 is introduced into the fluidized bed reactor 3a and passes through the series of fluidized bed reactors in the direction of
  • Fluidized bed reactor 3d which is represented by dashed arrows.
  • the direct-reduced fine-particle iron (DRI) produced in the series of fluidized-bed reactors is transferred from the fluidized-bed reactor 3d via a pneumatically operated transfer line 4 into a collecting container 5. From the sump 5 is the
  • DRI direct-reduced fine-particle iron
  • Compacting system 7 for compacting feinteilchenförmigem material supplied.
  • compacts 8 are produced from the DRI. These are fed to the shaft reactor 13 and prereduced in this.
  • Reduction gas 9 is obtained by gasification of carbon carriers 1 1 with the supply of oxygen 12 in a melter gasifier 10. Furthermore, in
  • the reducing gas 9 is partly introduced into the series of fluidized bed reactors 3 a, 3 b, 3 c, 3 d and partly into the shaft reactor 13.
  • the reducing gas 9 passes through the fluidized bed reactors 3a, 3b, 3c, 3d in the direction of fluidized bed reactor 3d to fluidized bed reactor 3a.
  • a dry dedusting device 16 for dedusting the guided in the off-gas line gas stream of off-gas which in this case comprises ceramic filter cartridges.
  • dry fine particulate material accumulates in the dry dedusting device 16.
  • a dust supply line 17 for the supply of dry fine-particulate material from the dry dedusting device 16 originates in the collecting container 5. The supply takes place pneumatically.
  • a respective discharge line 18a, 18b, 18c, 18d for withdrawing from the respective fluidized-bed reactor arises existing direct reduced dry fine particulate material at standstill of the fluidized bed reduction plant.
  • a dust supply line 19 for supplying dry fine particulate matter from the exhaust ducts into the sump 5 rises in each of the exhaust ducts.
  • the supply is pneumatic.
  • a fine ore drying plant 20 which is assigned to the fluidized bed reduction plant 1 in a plant network, resulting dry fine-particulate material is supplied to the collecting container 5 via the dust supply line 21.
  • Fluidized bed reduction system 1 is assigned in a plant network, resulting dry fine-particulate material is the dust supply line 24 the
  • FIG. 2 shows a modification of the fluidized-bed reduction system shown in FIG. The difference from Figure 1 is that the compacts 8 not one
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through the collecting container 5 of Figure 1 together with its associated plant parts, not all shown for clarity in Figure 1 were.
  • the direct-reduced fine-particle iron (DRI) produced in the series of fluidized-bed reactors is transferred from the fluidized-bed reactor 3d of FIG. From the collecting tank 5, the direct-reduced feinteilchenformige iron (DRI) is fed via a supply line 6 of a compaction plant 7 for compacting feinteilchenförmigem material.
  • DRI direct-reduced fine-particle iron
  • the dust supply line 17 for supplying dry iron oxide-containing dust from the dry dedusting device 16 of FIG. 1 opens into the collecting container 5. Vent gas is discharged from the collecting container 5 via the gas outlet 26.
  • a Dry dedusting device 25 which comprises ceramic filter cartridges, arranged inside the DRI-Fines bunker so that the dedusting before the entry of the
  • One advantage of the present invention is that an iron carrier is produced which is produced with compacting devices already available for compaction of DRI and therefore requires minimal modifications or extensions of installations, or no additional equipment for its creation. This reduces the costs associated with the production of the iron carriers according to the invention.
  • Another advantage of the present invention is that dry
  • feinteilchenförmiges material containing at least fine particulate iron oxide and optionally finely particulate iron and carbon is used as iron carrier, instead of having to be fed as previously associated with a cost and effort disposal.
  • the dry fine particulate material containing at least fine particulate iron oxide and optionally finely particulate iron and carbon as iron carrier iron ore can be substituted as iron carrier, which saves raw material cost.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Presslingen, welche direktreduziertes feinteilchenförmiges Eisen (Direct reduced iron, DRI) aus einer Wirbelschichtreduktionsanlage (1) zur Direktreduktion von feinteilchenförmigem Eisenerz (2) enthalten, wobei in der Wirbelschichtreduktionsanlage (1) bei der Direktreduktion hergestelltes direktreduziertes feinteilchenförmiges Eisen (DRI) zu Presslingen (8) kompaktiert wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass dem direktreduzierten feinteilchenförmigen Eisen (DRI) trockenes feinteilchenförmiges Material welches zumindest feinteilchenförmiges Eisenerz (2) sowie gegebenenfalls feinteilchenförmiges Eisen und Kohlenstoff enthält, zugemischt wird, und die dabei erhaltene Mischung darauffolgend zu Presslingen (8) kompaktiert wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Presslingen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Presslingen enthaltend direktreduziertes feinteilchenförmiges Eisen (Direct reduced iron, DRI) aus einer Wirbelschichtreduktionsanlage zur Direktreduktion von feinteilchenförmigem
Eisenerz, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Eine Art der Direktreduktion von Eisenerz mittels eines Reduktionsgases basiert darauf, dass feinteilchenförmiges Eisenerz mit einer Korngröße von 0,005 bis 12 mm in einer Wirbelschicht reduziert wird. Die Wirbelschicht wird dadurch erhalten, dass
Reduktionsgas in einem Wirbelschichtreaktor einer Wirbelschichtreduktionsanlage in das feinteilchenförmige Eisenerz eingeblasen wird. Das feinteilchenförmige Eisenerz wird durch den Gasstrom in der Schwebe gehalten und reagiert mit dem Reduktionsgas, wobei es selber reduziert wird und das Reduktionsgas oxidiert wird. Nach einer gewissen Verweilzeit in dem Wirbelschichtreaktor wird das so reduzierte feinteilchenförmige
Material entnommen. Es ist bekannt, das feinteilchenförmige Eisenerz in einer Kaskade von mehreren Wirbelschichtreaktoren durch Reduktionsgas zu reduzieren. Beispielsweise wird beim FINEX®- Verfahren oder beim FINMET®-Verfahren das feinteilchenförmige Eisenerz im Gegenstrom zu einem Reduktionsgasstrom durch eine Kaskade mehrerer Wirbelschichtreaktoren geleitet.
Das aus dem in Strömungsrichtung des feinteilchenförmigen Eisenerzes gesehen letzten Wirbelschichtreaktor entnommene Material, das weitgehend reduziert ist, wird meist einem Endreduktions- beziehungsweise Einschmelzschritt zur Erzeugung von Roheisen unterworfen. Dieses Material wird auch als direktreduziertes feinteilchenförmiges Eisen (Direct reduced iron, DRI) bezeichnet. Ein solcher Endreduktions- beziehungsweise Einschmelzschritt wird beispielsweise in einem Einschmelzvergaser durchgeführt. In einem solchen Einschmelzvergaser wird aus Kohlenstoffträgern und Sauerstoff durch Vergasungsreaktionen ein Reduktionsgas hergestellt sowie vorreduzierte Eisenträger - beispielsweise eben das dem letzten Wirbelschichtreaktor entnommene, weitgehend reduzierte Material DRI - einer Endreduktion unterworfen sowie das dabei entstehende Roheisen eingeschmolzen. Der Endreduktions- beziehungsweise Einschmelzschritt kann aber auch in einem von einem Einschmelzvergaser verschiedenen Typ einer
Schmelzreduktionsanlage, oder beispielsweise in einem Hochofen stattfinden.
Das DRI kann aber auch als Eisenträger für andere Anwendung, beispielsweise für ein Stahlwerk etwa in Lichtbogenöfen oder Konvertern, verwendet werden. Zwecks effizienter Verfahrensführung sollen für eine Nutzung in einem
Einschmelzvergaser vorgesehene Eisenträger eine Korngrößenverteilung aufweisen, mit der einerseits die mit zu geringen Korngrößen der Eisenträger verbundenen negativen Effekte - wie ungleichmäßige Gasverteilung im Einschmelzvergaser -, und andererseits die mit zu großen Korngrößen der Eisenträger verbundenen negativen Effekte auf den Einschmelzvergaserbetrieb - wie verzögertes Einschmelzverhalten und erhöhter Anteil an direkter Reduktion, und infolgedessen auch höhere Reduktionsmittelverbräuche - vermieden werden. Um das feinteilchenformig vorliegende, aus dem letzten
Wirbelschichtreaktor entnommene Material DRI im Einschmelzvergaser als Eisenträger nutzen zu können, wird es beispielsweise durch Kompaktierung zu Presslingen
verarbeitet. Dazu wird das dem letzten Wirbelschichtreaktor entnommene Material DRI zunächst einem Sammelbehälter, auch genannt DRI-Fines Bunker, zugeführt und von dort einer Kompaktierungsanlage zugeführt. Da das DRI feinteilchenformig anfällt, wird im Rahmen dieser Anmeldung die Bezeichnung DRI-Fines Bunker verwendet, wobei in dieser Bezeichnung der Teil Fines aufgrund der feinteilchenförmigen Größe des DRI vorhanden ist. Der Sammelbehälter - beziehungsweise DRI-Fines Bunker - ist im Betrieb erforderlich, um kurzzeitige Anlagenstörungen, welche beim pneumatischen Transport zwischen dem letzten Wirbelschichtreaktor und Sammelbehälter - beziehungsweise DRI- Fines Bunker - auftreten können, ausgleichen zu können; der Sammelbehälter - beziehungsweise DRI-Fines Bunker - wirkt dabei als Pufferspeicher für die Materialzufuhr von DRI in ihm nachgeschaltete Anlagenteile.
Auch bei Verwendung von DRI als Eisenträger in Hochofen oder Stahlwerk wird das DRI kompaktiert. Verbrauchtes, das heißt für die Reduktionsreaktion genutztes, Reduktionsgas wird im Allgemeinen bei Wirbelschichtreduktionsverfahren aus dem in seiner Strömungsrichtung gesehen letzten Wirbelschichtreaktor entnommen und als sogenanntes Off-Gas abgeführt. Das Off-Gas führt, da es ja einen oder mehrere Wirbelschichtreaktoren mit
feinteilchenformigem Eisenerz durchlaufen hat, feinteilchenformiges Material mit sich, das unter Anderem feinteilchenformiges Eisenoxid aus dem Eisenerz sowie bei der Reduktion entstandenes feinteilchenformiges Eisen und etwas Kohlenstoff enthält. Zur Abtrennung dieser Staubfracht wird das Off-Gas entstaubt, beispielsweise mittels einer
Trockenentstaubungsvorrichtung, wie etwa Filtervorrichtung mittels Schlauchfiltern oder Keramischen Filtern oder mittels Zyklon. Das abgetrennte Material, welches im Fall einer Trockenentstaubung ein trockener eisenoxidhaltiger Staub ist, hat - besonders da er ja neben Eisenoxid auch bereits zu Eisen reduziertes Material enthält - einen hohen
Eisengehalt und Kohlenstoffgehalt und sollte daher aus ökonomischen Gründen als Eisenträger-Rohstoff genutzt werden - beispielsweise bei einer Roheisenerzeugung in einem Einschmelzvergaser oder Hochofen, oder in einem Stahlwerk. Bevorzugterweise sollte es in Roheisenerzeugungsprozessen genutzt werden, die mit den
Wirbelschichtreaktoren, in denen es entstanden ist, verbunden sind. Da das abgetrennte Material aber wesentlich feiner ist als das den Wirbelschichtreaktoren zugeführte feinteilchenförmige Material und es auch zu fein ist, um beispielsweise dem
Einschmelzvergaser zugegeben zu werden, bereitet seine ökonomische Nutzung
Schwierigkeiten.
Im Fall der Stillegung einer Wirbelschichtreduktionsanlage müssen die
Wirbelschichtreaktoren entleert werden, um ein Durchlaufen des in ihnen enthaltenen Materials durch die Verteilerböden und Agglomeration sowie Anpackungen zu vermeiden. Ebenso wie in den Trockenentstaubungsvorrichtungen für Off-Gas fällt dabei
feinteilchenförmiges Material an, das unter Anderem feinteilchenförmiges Eisenoxid aus dem Eisenerz, sowie bei der Reduktion entstandene feinteilchenförmiges Eisen, sowie Kohlenstoff enthält. Auch dieses Material sollte einer Nutzung als Eisenträger-Rohstoff zugeführt werden, beispielsweise bei einer Roheisenerzeugung in einem
Einschmelzvergaser oder Hochofen, oder in einem Stahlwerk.
Eine Nutzung derartiger feinteilchenformigen Materialien durch Zugabe in die
Wirbelschichtreaktoren ist nicht möglich, da die feinteilchenformigen Materialien zu einem großen Anteil sofort wieder aus den Wirbelschichten ausgeblasen werden würden, weil sie größenmäßig überwiegend unterhalb beziehungsweise im Bereich der Trenngröße der in den Wirbelschichtreaktoren enthaltenen Zyklone liegen.
Eine Nutzung der feinteilchenformigen Materialien in Staubbrennern zur Einbringung in einen Einschmelzvergaser ist aufgrund des für Staubbrenner zu geringen Kohlenstoff- Gehaltes ungünstig, weil dazu ein Einsatz von zusätzlichen Energieträgern,
beispielsweise in Form von Kohle oder Brenngas, notwendig wäre.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches eine einfache, ökonomisch vorteilhafte Nutzung von feinteilchenformigen Materialien als Eisenträger-Rohstoff erlaubt, wobei diese feinteilchenförmigen Materialien in Wirbelschichtreduktionsanlage zur Direktreduktion von feinteilchenförmigem Eisenerz anfallen und
feinteilchenförmiges Eisenoxid sowie gegebenenfalls feinteilchenförmiges Eisen sowie Kohlenstoff enthalten, und eine für eine Nutzung in den Wirbelschichtreaktoren zu geringe Teilchengröße haben. Bevorzugt erfolgt die Nutzung im Rahmen der mit den
Wirbelschichtreduktionsanlagen verbundenen Roheisenerzeugungsprozessen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Presslingen, welche direktreduziertes feinteilchenförmiges Eisen (Direct reduced iron, DRI) aus einer
Wirbelschichtreduktionsanlage zur Direktreduktion von feinteilchenförmigem Eisenerz enthalten, wobei in der Wirbelschichtreduktionsanlage bei der Direktreduktion
hergestelltes direktreduziertes feinteilchenförmiges Eisen (DRI) zu Presslingen
kompaktiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem direktreduzierten
feinteilchenförmigen Eisen (DRI) trockenes feinteilchenförmiges Material
welches zumindest feinteilchenförmiges Eisenoxid sowie gegebenenfalls
feinteilchenförmiges Eisen und Kohlenstoff enthält, zugemischt wird, und die dabei erhaltene Mischung darauffolgend zu den Presslingen kompaktiert wird.
Durch die Zuführung des trockenen feinteilchenförmigen Materials zum DRI werden aus der entstehenden Mischung Presslinge erhalten, die dieses Material enthalten. Die Bestandteile des trockenen feinteilchenförmigen Materials werden in den Presslingen weiteren Nutzungen als Eisenträger-Rohstoff - beispielsweise zur Roheisenerzeugung - die den Einsatz von Material erfordern, welches grober ist als das trockene
feinteilchenförmige Material, zugänglich gemacht.
Wenn DRI kompaktiert wird, wird das Produkt auch heißes kompaktiertes Eisen (Hot compacted iron, HCl) genannt. Die erfindungsgemäßen Presslinge enthalten gemäß einer solchen Nomenklatur also heißes kompaktiertes Eisen. Das trockene feinteilchenförmige Material enthält zumindest Eisenoxid. Dabei ist
Eisenoxid mit jeglicher Oxidationsstufe des Eisens von dem Begriff Eisenoxid umfasst, es kann sich also beispielsweise um FeO, oder um Fe203, oder um Fe304, oder um andere Eisenoxide, oder um Mischungen verschiedener Eisenoxide handeln. Das Eisenoxid kann dabei aus dem Eisenerz, welches in der Wirbelschichtreduktionsanlage reduziert wird, stammen. Das trockene feinteilchenförmige Material kann auch feinteilchenförmiges Eisen enthalten, und es kann auch feinteilchenförmigen Kohlenstoff enthalten. Das feinteilchenförmige Eisen kann dabei aus der Reduktion des feinteilchenförmigen Eisenerzes in der
Wirbelschichtreduktionsanlage stammen.
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stammt das trockene feinteilchenförmige Material aus einer Trockenentstaubung des Off-Gases der
Wirbelschichtreduktionsanlage.
Als Off-Gas wird das verbrauchte Reduktionsgas bezeichnet, welches aus dem in
Strömungsrichtung des Reduktionsgases gesehen letzten Wirbelschichtreaktor einer Wirbelschichtreduktionsanlage ausgeführt wird.
Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das trockene feinteilchenförmiges Material dadurch gewonnen, dass aus
Wirbelschichtreaktoren der Wirbelschichtreduktionsanlage vor einem Anlagenstillstand direktreduziertes feinteilchenförmiges Material entnommen wird.
Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stammt das trockene feinteilchenförmige Material aus einer, bevorzugt der
Wirbelschichtreduktionsanlage in einem Anlagenverbund zugeordneten,
Feinerztrocknungsanlage, beispielsweise einer Wirbelschichttrocknungsanlage.
Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stammt das trockene feinteilchenförmige Material aus einer Entstaubungseinrichtung einer
Materialtransportvorrichtung, die bevorzugterweise der Wirbelschichtreduktionsanlage in einem Anlagenverbund zugeordnet ist.
Es sind auch Mischformen dieser Ausführungsformen möglich.
Vorteilhafterweise hat der Mengenanteil des trockenen feinteilchenförmigen Materials in der Mischung eine Untergrenze von 0,25 Gewichts%, bevorzugt von 0,5 Gewichts%, und beträgt der Mengenanteil bis zu 10 Gewichts%, bevorzugt bis zu 5 Gewichts%. Dabei sind die angegebenen Grenzwerte der Bereiche inkludiert. Die entsprechende Limitierung ergibt sich durch eine ungünstige Produktqualität wie beispielsweise niedrige Dichte und erhöhte Zerfallsanfälligkeit der Presslinge.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer zumindest einen Wirbelschichtreaktor umfassenden
Wirbelschichtreduktionsanlage zur Direktreduktion von feinteilchenformigem Eisenerz, einem Sammelbehälter zur Aufnahme von in der Wirbelschichtreduktionsanlage hergestelltem direktreduziertem feinteilchenformigem Eisen (DRI), einer
Überführungsleitung zur Überführung des in der Wirbelschichtreduktionsanlage hergestellten direktreduzierten feinteilchenförmigen Eisens (DRI) in den Sammelbehälter, einer Kompaktierungsanlage zur Kompaktierung von feinteilchenformigem Material, einer Zufuhrleitung zur Zufuhr von direktreduziertem feinteilchenformigem Eisen (DRI) aus dem Sammelbehälter in die Kompaktierungsanlage,
dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Staubzufuhrleitungen zur Zufuhr von trockenem feinteilchenformigem Material welches zumindest feinteilchenförmiges Eisenoxid sowie gegebenenfalls feinteilchenförmiges Eisen und Kohlenstoff enthält, in den Sammelbehälter zur Sammlung von direktreduziertem feinteilchenförmigen Eisen (DRI) und/oder in die Zufuhrleitung münden.
Die Zufuhr von trockenem feinteilchenformigem Material welches zumindest
feinteilchenförmiges Eisenoxid sowie gegebenenfalls feinteilchenförmiges Eisen und Kohlenstoff enthält erfolgt nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung pneumatisch. Da das Material trocken vorliegt, kann es mittels einer pneumatischen Förderung ohne Verstopfungsgefahr transportiert werden.
Gemäß weiterer Ausführungsformen kann die Zufuhr mittels Becherwerken,
Kratzförderern oder mittels Schwerkraft erfolgen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform entspringt aus zumindest einem
Wirbelschichtreaktor der Wirbelschichtreduktionsanlage eine Off-Gas-Leitung zur Abfuhr von verbrauchtem Reduktionsgas - genannt Off-Gas -, wobei in der Off-Gas-Leitung eine Trockenentstaubungsvornchtung des in der Off-Gas-Leitung geführten Gasstromes vorhanden ist, wobei zumindest eine von der einen oder mehreren Staubzufuhrleitungen aus der Trockenentstaubungsvornchtung entspringt.
Die Trockenentstaubungsvornchtung ist bevorzugterweise mit keramischen und/oder metallischen Filterkerzen, und/oder mit Schlauchfiltern, und/oder mit einem oder mehreren Zyklonen ausgestattet. Je nachdem, welche Temperatur die
Trockenentstaubungsvornchtung ohne Schaden überstehen kann, ist in
Strömungsrichtung des Off-Gases gesehen vor der Trockenentstaubungsvornchtung eine Vorrichtung zur Kühlung des Off-Gases in der Off-Gas-Leitung angeordnet. Mit dieser kann das Off-Gas bei Bedarf auf eine für die Trockenentstaubungsvorrichtung
unschädliche Temperatur gekühlt werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entspringt aus den
Wirbelschichtreaktoren der Wirbelschichtreduktionsanlage jeweils eine Abzugsleitung zum Abziehen von in dem jeweiligen Wirbelschichtreaktor vorhandenem direktreduzierten feinteilchenförmigen Material -vorzugsweise vor einem Stillstand der
Wirbelschichtreduktionsanlage -, wobei zumindest eine von der einen oder mehreren Staubzufuhrleitungen in zumindest einer der Abzugsleitungen entspringt.
Der DRI-Fines Bunker ist mit einer Gasausleitung versehen, durch die beispielsweise das in einer pneumatisch betriebene Staubzufuhrleitung zur Zufuhr von trockenem eisenoxidhaltigem Material in den Sammelbehälter zur Sammlung von direktreduziertem feinteilchenförmigen Eisen (DRI) für pneumatischen Transport genutzte Gas - beispielsweise Stickstoff oder andere inerte Fördergase -,
oder mit aus dem letzten Wirbelschichtreaktor gelieferten DRI in den DRI-Fines Bunker gelangtes Gas,
aus dem DRI-Fines Bunker ausgeleitet wird. Aus dem DRI-Fines Bunker auszuleitendes Gas, genannt Vent-Gas, führt eine erhebliche Menge an Staub mit sich, denn einerseits ist der Inhalt des DRI-Fines Bunker
feinteilchenformig, und andererseits entstehen bei der Lieferung von DRI aus dem letzten Wirbelschichtreaktor in den DRI-Fines Bunker durch Reibung der Partikel aneinander immer kleinere Partikel - was selbstverständlich auch für die Partikel des dem DRI-Fines Bunker zugeführten trockenen feinteilchenförmigen Materials während der Zufuhr in den DRI-Fines Bunker gilt. Zwecks Entstaubung des Vent-Gases ist daher eine
Entstaubungsvorrichtung, bevorzugt eine Trockenentstaubungsvorrichtung, vorgesehen. Diese ist entweder noch innerhalb des DRI-Fines Bunkers so angeordnet, dass die Entstaubung vor Eintritt des Vent-Gases in die Gasausleitung erfolgt.
Oder sie ist in der Gasausleitung angeordnet. Dabei kann die
Trockenentstaubungsvorrichtung in der Gasausleitung beispielsweise seitlich neben dem DRI-Fines Bunker, oder oberhalb beziehungsweise unterhalb des DRI-Fines Bunkers angeordnet sein. Das in der Trockenentstaubungsvorrichtung aus dem Vent-Gas abgeschiedene trockene feinteilchenförmige Material wird bevorzugt in die Zufuhrleitung zur Zufuhr von direktreduziertem feinteilchenförmigem Eisen (DRI) aus dem Sammelbehälter in die Kompaktierungsanlage zugeben. Entsprechend ist in einer entsprechenden Ausführungsform eine von der Trockenentstaubungsvorrichtung in der Gasausleitung ausgehende und in die Zufuhrleitung mündende Staubzufuhrleitung vorhanden.
Die Trockenentstaubungsvorrichtung ist bevorzugterweise mit keramischen und/oder metallischen Filterkerzen, und/oder mit Schlauchfiltern, und/oder mit einem oder mehreren Zyklonen ausgestattet. Nach einer anderen Ausführungsform ist eine in den Sammelbehälter und/oder die Zufuhrleitung mündende Staubzufuhrleitung vorhanden, die von einer- bevorzugt der Wirbelschichtreduktionsanlage in einem Anlagenverbund zugeordneten - Feinerztrocknungsanlage, beispielsweise einer Wirbelschichttrocknungsanlage, ausgeht. Nach einer anderen Ausführungsform ist eine in den Sammelbehälter und/oder die Zufuhrleitung mündende Staubzufuhrleitung vorhanden, die von einer
Entstaubungseinrichtung einer Materialtransportvorrichtung - welche selbst
bevorzugterweise der Wirbelschichtreduktionsanlage in einem Anlagenverbund zugeordnet ist - ausgeht. Die erfindungsgemäß hergestellten Presslinge können beispielsweise wie beschrieben als Eisenträger für eine Schmelzreduktionsanlage wie beispielsweise einen
Einschmelzvergaser verwendet werden.
Sie können auch als Eisenträger für einen Hochofen verwendet werden.
Sie können auch als Eisenträger für ein Stahlwerk, beispielsweise für Lichtbogenofen oder Konverter, verwendet werden.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in den folgenden schematischen Figuren diskutiert. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer
Wirbelschichtreduktionsanlage zur Direktreduktion von feinteilchenformigem Eisenerz, bei der die Presslinge einem Schachtreaktor zugeführt werden.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer
Wirbelschichtreduktionsanlage zur Direktreduktion von feinteilchenformigem Eisenerz, bei der die Presslinge einer Chargiervorrichtung zur Chargierung in einen
Einschmelzvergaser zugeführt werden.
Figur 3 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch den Sammelbehälter 5 aus Figur 1 . Die in Figur 1 dargestellte Wirbelschichtreduktionsanlage 1 zur Direktreduktion von feinteilchenförmigem Eisenerz 2 umfasst vier in Serie geschaltete Wirbelschichtreaktoren 3a, 3b, 3c, 3d. Feinteilchenförmiges Eisenerz 2 wird in den Wirbelschichtreaktor 3a eingegeben und durchläuft die Serie der Wirbelschichtreaktoren in Richtung des
Wirbelschichtreaktors 3d, was durch strichlierte Pfeile dargestellt ist. Das in der Serie der Wirbelschichtreaktoren hergestellte direktreduzierte feinteilchenförmige Eisen (DRI) wird aus dem Wirbelschichtreaktor 3d über eine pneumatisch betriebene Überführungsleitung 4 in einen Sammelbehälter 5 überführt. Aus dem Sammelbehälter 5 wird das
direktreduzierte feinteilchenförmige Eisen (DRI) über eine Zufuhrleitung 6 einer
Kompaktierungsanlage 7 zur Kompaktierung von feinteilchenförmigem Material zugeführt. In der Kompaktierungsanlage 7 werden Presslinge 8 aus dem DRI hergestellt. Diese werden dem Schachtreaktor 13 zugeführt und in diesem vorreduziert.
Reduktionsgas 9 wird durch Vergasung von Kohlenstoffträgern 1 1 unter Zufuhr von Sauerstoff 12 in einem Einschmelzvergaser 10 gewonnen. Weiterhin wird im
Einschmelzvergaser 10 vorreduziertes eisenhaltiges Material aus dem Schachtreaktor 13 ausreduziert und geschmolzen. Das dabei erhaltene Roheisen 14 wird aus dem
Einschmelzvergaser 10 abgestochen. Das Reduktionsgas 9 wird zum Teil in die Serie der Wirbelschichtreaktoren 3a, 3b, 3c, 3d und zum Teil in den Schachtreaktor 13 eingeleitet. Das Reduktionsgas 9 durchläuft die Wirbelschichtreaktoren 3a, 3b, 3c, 3d in Richtung von Wirbelschichtreaktor 3d nach Wirbelschichtreaktor 3a. Aus dem Wirbelschichtreaktors 3a wird verbrauchtes Reduktionsgas, genannt Off-Gas, durch die Off-Gas-Leitung 15 abgeführt.
In der Off-Gas-Leitung 15 ist eine Trockenentstaubungsvorrichtung 16 zur Entstaubung des in der Off-Gas-Leitung geführten Gasstromes von Off-Gas vorhanden, die in diesem Fall keramische Filterkerzen umfasst. Dabei fällt in der Trockenentstaubungsvorrichtung 16 trockenes feinteilchenförmiges Material an. Aus der Trockenentstaubungsvorrichtung 16 entspringt eine Staubzufuhrleitung 17 zur Zufuhr von trockenem feinteilchenförmigem Material aus der Trockenentstaubungsvorrichtung 16 in den Sammelbehälter 5. Die Zufuhr erfolgt pneumatisch.
Aus jedem der Wirbelschichtreaktoren 3a, 3b, 3c, 3d entspringt jeweils eine Abzugsleitung 18a, 18b, 18c, 18d zum Abziehen von in dem jeweiligen Wirbelschichtreaktor vorhandenem direktreduzierten trockenen feinteilchenförmigen Material bei Stillstand des Wirbelschichtreduktionsanlage. Eine Staubzufuhrleitung 19 zur Zufuhr von trockenem feinteilchenförmigem Material aus den Abzugsleitungen in den Sammelbehälter 5 entspringt in jeder der Abzugsleitungen. Die Zufuhr erfolgt pneumatisch.
In einer Feinerztrocknungsanlage 20, die der Wirbelschichtreduktionsanlage 1 in einem Anlagenverbund zugeordnet ist, anfallendes trockenes feinteilchenförmiges Material wird über die Staubzufuhrleitung 21 dem Sammelbehälter 5 zugeführt.
In einer Entstaubungsanlage 22 einer Materialtransportvorrichtung 23, die der
Wirbelschichtreduktionsanlage 1 in einem Anlagenverbund zugeordnet ist, anfallendes trockenes feinteilchenförmiges Material wird über die Staubzufuhrleitung 24 dem
Sammelbehälter 5 zugeführt.
Auf die Darstellung von Teilen der Wirbelschichtreduktionsanlage 1 , die eine
Weiterführung und Weiterbehandlung des Off-Gases betreffen und sowie auf andere Anlagendetails, wie beispielsweise einen Kühlgaskreislauf für das Reduktionsgas 9, wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
Figur 2 zeigt eine Abwandlung der in Figur 1 gezeigten Wirbelschichtreduktionsanlage. Der Unterschied zu Figur 1 besteht darin, dass die Presslinge 8 nicht einem
Schachtreaktor, sondern einer Chargiervorrichtung 28 zur Chargierung in einen
Einschmelzvergaser 10 zugeführt werden. Von der Chargiervorrichtung 28 werden die Presslinge 8 in den Einschmelzvergaser eingebracht. Das Reduktionsgas 9 wird der Chargiervorrichtung 28 nicht zugeführt. Außerdem münden die Staubzufuhrleitung 24 und die Staubzufuhrleitung 21 in die Zufuhrleitung, und nicht in den Sammelbehälter 5. Figur 3 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch den Sammelbehälter 5 aus Figur 1 samt mit ihm verbundener Anlagenteile, die aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 1 nicht alle dargestellt waren. Das in der Serie der Wirbelschichtreaktoren hergestellte direktreduzierte feinteilchenformige Eisen (DRI) wird aus dem Wirbelschichtreaktor 3d der Figur 1 über die pneumatisch betriebene Überführungsleitung 4 in den Sammelbehälter 5 überführt. Aus dem Sammelbehälter 5 wird das direktreduzierte feinteilchenformige Eisen (DRI) über eine Zufuhrleitung 6 einer Kompaktierungsanlage 7 zur Kompaktierung von feinteilchenförmigem Material zugeführt. Die Staubzufuhrleitung 17 zur Zufuhr von trockenem eisenoxidhaltigem Staub aus der Trockenentstaubungsvorrichtung 16 der Figur 1 mündet in den Sammelbehälter 5. Vent-Gas wird über die Gasausleitung 26 aus dem Sammelbehälter 5 ausgeleitet. Zwecks Entstaubung des Vent-Gases ist eine Trockenentstaubungsvornchtung 25, die keramische Filterkerzen umfasst, innerhalb des DRI-Fines Bunker so angeordnet, dass die Entstaubung vor Eintritt des
Vent-Gases in die Gasausleitung 26 erfolgt. An den keramischen Filterkerzen
abgeschiedener Staub fällt beim Abreinigen der keramischen Filterkerzen - beispielsweise durch einen Spülgasstoß - auf das im Sammelbehälter gesammelte Material 27.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass ein Eisenträger erstellt wird, der mit bereits zur Kompaktierung von DRI vorhandenen Kompaktierungsvorrichtungen erzeugt wird und daher minimale Modifikationen oder Erweiterungen von Anlagen, beziehungsweise keine zusätzlichen Anlagen zu seiner Erstellung, erfordert. Das reduziert die mit der Erstellung der erfindungsgemäßen Eisenträger verbundenen Kosten. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass trockenes
feinteilchenförmiges Material, welches zumindest feinteilchenförmiges Eisenoxid sowie gegebenenfalls feinteilchenförmiges Eisen und Kohlenstoff enthält, als Eisenträger genutzt wird, anstatt wie bisher einer mit Kosten und Aufwand verbundenen Entsorgung zugeführt werden zu müssen.
Durch Nutzung des trockenen feinteilchenförmiges Materials welches zumindest feinteilchenförmiges Eisenoxid sowie gegebenenfalls feinteilchenförmiges Eisen und Kohlenstoff enthält, als Eisenträger kann Eisenerz als Eisenträger substituiert werden, was Roh stoff kosten einspart.
Bezugszeichenliste:
Wirbelschichtreduktionsanlage 1
feinteilchenförmigem Eisenerz 2
Wirbelschichtreaktoren 3a, 3b, 3c, 3d
Überführungsleitung 4
Sammelbehälter 5
Zufuhrleitung 6
Kompaktierungsanlage 7
Presslinge 8
Reduktionsgas 9
Einschmelzvergaser 10
Kohlenstoffträger 1 1
Sauerstoff 12
Schachtreaktor 13
Roheisen 14
Off-Gas-Leitung 15
Trockenentstaubungsvorrichtung 16
Staubzufuhrleitung 17
Abzugsleitung 18a, 18b, 18c, 18d
Staubzufuhrleitung 19
Feinerztrocknungsanlage 20
Staubzufuhrleitung 21
Entstaubungsanlage 22
Materialtransportvorrichtung 23
Staubzufuhrleitung 24
Trockenentstaubungsvorrichtung 25
Gasausleitung 26
Material 27
Chargiervorrichtung 28

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zur Herstellung von Presslingen, welche direktreduziertes
feinteilchenformiges Eisen (Direct reduced iron, DRI) aus einer
Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) zur Direktreduktion von feinteilchenförmigem Eisenerz enthalten, wobei in der Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) bei der Direktreduktion hergestelltes direktreduziertes feinteilchenformiges Eisen (DRI) zu Presslingen kompaktiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem
direktreduzierten feinteilchenförmigen Eisen (DRI) trockenes feinteilchenformiges Material welches zumindest feinteilchenformiges Eisenoxid sowie gegebenenfalls feinteilchenformiges Eisen und Kohlenstoff enthält, zugemischt wird, und die dabei erhaltene Mischung darauffolgend zu den Presslingen kompaktiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das trockene
feinteilchenförmige Material aus einer Trockenentstaubung des Off-Gases der Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) stammt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das trockene
feinteilchenförmige Material dadurch gewonnen wird, dass aus
Wirbelschichtreaktoren (3a,3b,3c,3d) der Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) vor einem Anlagenstillstand direktreduziertes feinteilchenformiges Material entnommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das trockene
feinteilchenförmige Material aus einer, bevorzugt der
Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) in einem Anlagenverbund zugeordneten, Feinerztrocknungsanlage (20) stammt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das trockene
feinteilchenförmige Material das trockene feinteilchenförmige Material aus einer Entstaubungseinrichtung einer Materialtransportvorrichtung (23), die
bevorzugterweise der Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) in einem Anlagenverbund zugeordnet ist, stammt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des trockenen feinteilchenförmigen Materials in der Mischung eine Untergrenze von 0,25 Gewichts%, bevorzugt von 0,5 Gewichts%, hat, und der Mengenanteil bis zu 10 Gewichts%, bevorzugt bis zu 5 Gewichts%, beträgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer zumindest einen Wirbelschichtreaktor (3a,3b,3c,3d) umfassenden
Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) zur Direktreduktion von feinteilchenförmigem Eisenerz (2), einem Sammelbehälter (5) zur Aufnahme von in der
Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) hergestelltem direktreduziertem
feinteilchenförmigem Eisen (DRI), einer Überführungsleitung (4) zur Überführung des in der Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) hergestellten direktreduzierten feinteilchenförmigen Eisens (DRI) in den Sammelbehälter (5), einer
Kompaktierungsanlage (7) zur Kompaktierung von feinteilchenförmigem Material, einer Zufuhrleitung (6) zur Zufuhr von direktreduziertem feinteilchenförmigem Eisen (DRI) aus dem Sammelbehälter (5) in die Kompaktierungsanlage (7), dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Staubzufuhrleitungen (17, 19,21 ) zur Zufuhr von trockenem feinteilchenförmigem Material welches zumindest feinteilchenförmiges Eisenoxid sowie gegebenenfalls feinteilchenförmiges Eisen und Kohlenstoff enthält, in den Sammelbehälter (5) zur Sammlung von
direktreduziertem feinteilchenförmigen Eisen (DRI) und/oder in die Zufuhrleitung (6) münden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei aus zumindest einem Wirbelschichtreaktor (3a,3b,3c,3d) der Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) eine Off-Gas-Leitung (15) zur Abfuhr von Off-Gas entspringt, wobei in der Off-Gas-Leitung (15) eine
Trockenentstaubungsvorrichtung (16) des in der Off-Gas-Leitung (15) geführten Gasstromes vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine von der einen oder mehreren Staubzufuhrleitungen (17) aus der
Trockenentstaubungsvorrichtung (16) entspringt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei aus den Wirbelschichtreaktoren
(3a,3b,3c,3d) der Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) jeweils eine Abzugsleitung (18a, 18b, 18c, 18d) zum Abziehen von in dem jeweiligen Wirbelschichtreaktor (3a,3b,3c,3d) vorhandenem direktreduzierten feinteilchenförmigen Material, vorzugsweise vor einem Stillstand der Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ), entspringt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine von der einen oder mehreren Staubzufuhrleitungen (17,19,21 ) in zumindest einer der
Abzugsleitungen (18a, 18b, 18c,18d) entspringt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine in den Sammelbehälter (5) und/oder die Zufuhrleitung (6) mündende
Staubzufuhrleitung (21 ) vorhanden ist, die von einer- bevorzugt der
Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) in einem Anlagenverbund zugeordneten - Feinerztrocknungsanlage (20) ausgeht.
1 1. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine in den Sammelbehälter (5) und/oder die Zufuhrleitung (6) mündende Staubzufuhrleitung (24) vorhanden ist, die von einer Entstaubungseinrichtung (22) einer Materialtransportvorrichtung (23) - welche selbst bevorzugterweise der Wirbelschichtreduktionsanlage (1 ) in einem Anlagenverbund zugeordnet ist - ausgeht.
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