EP4638806A1 - Optimiertes aufschmelzen von verdichtetem dri - Google Patents

Optimiertes aufschmelzen von verdichtetem dri

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EP4638806A1
EP4638806A1 EP23828735.3A EP23828735A EP4638806A1 EP 4638806 A1 EP4638806 A1 EP 4638806A1 EP 23828735 A EP23828735 A EP 23828735A EP 4638806 A1 EP4638806 A1 EP 4638806A1
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EP
European Patent Office
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melting
hbi
hot
fragments
dri
Prior art date
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Pending
Application number
EP23828735.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Millner
Jan-Friedemann Plaul
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
Primetals Technologies Austria GmbH
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Filing date
Publication date
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Application filed by Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Publication of EP4638806A1 publication Critical patent/EP4638806A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0086—Conditioning, transformation of reduced iron ores
    • 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
    • C21B13/143—Injection of partially reduced ore into a molten bath
    • 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
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • 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
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    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
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    • 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
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/005—Preliminary treatment of scrap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • F27B3/085—Arc furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/18—Arrangements of devices for charging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0025—Charging or loading melting furnaces with material in the solid state

Definitions

  • the application relates to a method for melting DRI consisting at least partially of HBI and/or HCl by means of a melting process.
  • DRI direct reduced iron
  • DRI is often compacted in a hot state - i.e. as HDRI hot direct reduced iron, hot iron sponge or hot direct reduced iron.
  • the product of compaction is called, for example - in the manufacture of briquettes - HBI hot briquetted iron, or - for example in the case of the manufacture of DRI in a fluidized bed - HCl hot compacted iron.
  • compaction to HBI or HCl helps to avoid yield losses due to dust losses and quality losses.
  • the standard size of HBI briquettes available worldwide that can be shipped due to an apparent density of more than 5.0 g/cm 3 is 106 x 48 x 33 mm; this is the result of the desire to achieve the highest possible HBI output with the fewest possible briquetting machines.
  • the apparent density of HCl is lower than that of HBI - typically in the range of 3.5-4.2 g/cm 3 - and is therefore not suitable for shipping due to IMO International Maritime Organization.
  • the size of HCl can also be smaller than that of HBI, for example 50 x 38 x 22 mm.
  • densified DRI - such as HBI or HCl - is melted during further processing - for example in an electric arc furnace, a melting unit or a SAF submerged arc furnace -
  • the scope for the addition rate becomes The melting process is determined by the time required to melt a briquette. This also depends on the energy that can be supplied to the melting process, which in turn can influence its productivity. In comparison to melting DRI, HBI has disadvantages in this regard.
  • a method is presented that allows to reduce or avoid at least some of the above-mentioned disadvantages when using compacted DRI.
  • This object is achieved by a method for melting sponge iron DRI consisting at least partially of hot-briquetted sponge iron HBI and/or hot-compacted sponge iron HCl by means of a melting process, wherein the hot-briquetted sponge iron HBI and/or the hot-compacted sponge iron HCl is comminuted before being fed to the melting process, and fragments of the hot-briquetted sponge iron HBI or the hot-compacted sponge iron HCl obtained during the comminution are fed to the melting process.
  • DRI can be uncompressed or compressed.
  • HBI and HCl are special cases of the general term DRI; they refer to compressed DRI.
  • HBI hot briquetted iron The product of a compaction of DRI carried out at a temperature of the DRI to be briquetted above 650°C is called HBI hot briquetted iron if its apparent density is above 5.0 g/cm 3 .
  • HBI hot briquetted iron For compacted DRI which does not fully meet these criteria - i.e. an apparent density less than or equal to 5.0 g/cm 3 and/or a temperature of the DRI to be briquetted of 650°C or less - the term HCl hot compacted iron is common.
  • HBI and HCl are to be understood as defined above.
  • Information on HBI can be found, for example, in HOT BRIQUETTED IRON (HBI) QUALITY ASSESSMENT GUIDE, International Iron Metallics Association August 2018 and current International Maritime Organization I MO regulations.
  • the melting process is carried out using electrical energy.
  • the method according to the invention allows a higher addition rate to a melting process than if HBI or HCl were added to it without the crushing according to the invention. In order to increase the addition rate, it is therefore not necessary to resort to increasing the energy supplied to the melting process, as was previously the case - which can have an adverse effect on productivity. Disadvantages compared to melting uncompacted DRI are thus at least reduced.
  • the comminution is a crushing process; this takes place in comminution machines such as crushers and it preferably takes place in at least two stages.
  • a crushing process produces fragments as HBI or HCl fragments.
  • a crushing process is carried out by means of crushers; a single crusher or a crushing system with several crushers can be used - for example arranged in several consecutive stages, with a rear stage being supplied with the fragments or broken pieces produced in the previous stage as starting material for the comminution taking place in it.
  • a crushing process carried out by means of several consecutive stages takes place in several stages.
  • a crushing process is used to reduce solid material into smaller pieces; it is broken up by breaking processes in crushing machines such as crushers for the purpose of size reduction.
  • the comminution is carried out to a size of the fragments - also called grain size - which lies in a range from 3.35 mm to 31.5 mm, preferably from 3.35 mm to 25 mm, particularly preferably 6.3 mm to 16 mm.
  • the limits of the ranges are also included.
  • the upper limit for the size of the fragments preferably obtained during comminution is preferably 31.5 mm, particularly preferably 25 mm, very particularly preferably 16 mm.
  • the lower limit for the size of the fragments preferably obtained during comminution is preferably 3.35 mm, particularly preferably 6.3 mm. This size has proven to be favorable with regard to the melting effects desired according to the invention.
  • fragments obtained during comminution are fed to the melting process, regardless of whether they actually lie in the above-mentioned range of 3.35 to 31.5 mm or its preferred and particularly preferred sub-ranges or not. Then not only fragments whose grain size lies in the above-mentioned range of 3.35 to 31.5 mm or its preferred and particularly preferred sub-ranges are fed to the melting process, but also fragments lying outside this range or the sub-ranges.
  • a minimum size is defined for the fragments arising during comminution, and fragments arising during comminution below the minimum size are separated, and only fragments above the minimum size are fed to the melting process.
  • fragments obtained during comminution are only fed to the melting process if they actually lie in the above-mentioned range of 3.35 to 31.5 mm or its preferred and particularly preferred subranges.
  • the DRI consists entirely of HBI and/or HCl.
  • the melting process comprises at least one member of the group of processes consisting of
  • a melting unit melts at least partially based on electrical energy.
  • EAF, SAF and OSBF are not to be understood as a melting aggregate in the context of this application.
  • a converter vessel is, for example, a steelworks converter for steel production.
  • a minimum size is defined for the fragments resulting from the comminution, and fragments resulting from the comminution below the minimum size are separated.
  • Separation is achieved, for example, by sieving.
  • the fragments below the minimum size can be fed into a process for the production of HBI or HCl - for example by means of bucket elevators or pneumatic conveying to be compacted together with HDRI.
  • Fragments above the minimum size are at least partially fed into the melting process.
  • Fig. 1 shows schematically the implementation of an embodiment of the method according to the invention with HBI.
  • Fig. 2 shows schematically the implementation of an embodiment of the process according to the invention with HCl.
  • Figure 1 shows how DRI 20 - in this case HDRI - produced in a reduction unit 10 - based on direct reduction in a fixed bed or fluidized bed - is compressed in a briquetting device 30 to form HBI 40.
  • the HBI is fed - if necessary after transport to another location, for example by rail or by ship - to a melting process in a melting device 50.
  • the melting device is, for example, a device suitable for carrying out a member of the group of processes consisting of
  • the HBI 40 is crushed in the crushing device 70 - this can be single-stage or multi-stage, for example two-stage.
  • the crushing device is a crusher. Fragments of the HBI 40 obtained during crushing are fed to the melting device 50 via the intermediate bunker 60.
  • Figure 2 shows how DRI 90 - in this case HDRI - produced in a reduction unit 80 - based on direct reduction in a fluidized bed - is compressed in a compacting device 100 to form HCl 110.
  • the HCl 110 is then fed to a melting process in a melting device 120, if necessary close to the compaction in a plant network.
  • the melting device is, for example, a device suitable for carrying out a member of the group of processes consisting of
  • the crushing device 140 Before feeding - which in the example shown takes place via an intermediate bunker 130; however, it can also take place directly, i.e. without an intermediate bunker - the HCl 110 is crushed in the crushing device 140 - this can be single-stage or multi-stage, for example two-stage.
  • the crushing device is a crusher. Fragments 150a, 150b of the HCl 110 obtained during crushing are sieved in a sieving device 160. Only the fragments 150a above a minimum size are fed to the melting device 120 via the intermediate bunker 130. The fragments 150b below the minimum size are fed to the compacting device 100 to be compacted there together with HDRI.

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Abstract

Verfahren zum Aufschmelzen von zumindest teilweise aus HBI (40) und/oder HCI (110) bestehendem DRI (20,90) mittels eines Aufschmelzprozesses, wobei das HBI (40) und/oder das HCI (110) vor der Zuführung zu dem Aufschmelzprozess zerkleinert wird, und bei der5 Zerkleinerung erhaltene Fragmente des HBI (40) beziehungsweise des HCI (110) dem Aufschmelzprozess zugeführt werden.

Description

Beschreibung
Bezeichnung der Erfindung
Optimiertes Aufschmelzen von verdichtetem DRI
Gebiet der Technik
Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Aufschmelzen von zumindest teilweise aus HBI und/oder HCl bestehendem DRI mittels eines Aufschmelzprozesses.
Stand der Technik
Es ist bekannt, eisenoxidhaltiges, Material mittels Direktreduktion mit Reduktionsgas in einem Reduktionsaggregat - beispielsweise in einem Festbett oder einem Fließbett oder einer Wirbelschicht - bei erhöhter Temperatur zu reduzieren. Das feste Produkt der Direktreduktion wird Eisenschwamm oder DRI direct reduced iron genannt; es ist sehr porös und daher sehr reaktiv, beispielsweise bezüglich Oxidation. Im Zuge seiner Weiterverarbeitung wird DRI in der Regel aufgeschmolzen.
Zur Verminderung der Reaktivität und damit verbundener einfacherer Weiterverarbeitung wird DRI oft in heißem Zustand - also als HDRI hot direct reduced iron, heißer Eisenschwamm beziehungsweise heißes direktreduziertes Eisen- verdichtet. Das Produkt der Verdichtung wird beispielsweise - bei der Herstellung von Briketts - HBI hot briquetted iron heißbrikettierter Eisenschwamm genannt, oder - beispielsweise im Fall der Herstellung von DRI in einem Fließbett oder einer Wirbelschicht - HCl hot compacted iron heißkompaktierter Eisenschwamm. Speziell für feinteilchenförmigen HDRI-Staub, beispielsweise aus Wirbelschicht- oder Fließbett- Verfahren, trägt Verdichtung zu HBI oder HCl zur Vermeidung von Ausbeuteverlusten durch Staubverluste und Qualitätsverlusten bei.
Die gängige Größe weltweit verfügbarer, aufgrund einer Scheindichte größer 5,0 g/cm3 verschiffbarer HBI-Briketts beträgt 106 x 48 x 33 mm; sie ergibt sich aus dem Bestreben, möglichst große HBI-Leistung mit möglichst wenigen Brikettiermaschinen zu erreichen. Die Scheindichte von HCl ist geringer als von HBI - typischerweise im Bereich 3, 5-4, 2 g/cm3 - und ist daher für den Schifftransport aufgrund IMO International Maritime Organization nicht geeignet. Die Größe von HCl kann gegenüber von HBI auch geringer sein, beispielsweise 50 x 38 x 22 mm.
Wird verdichtetes DRI - wie beispielsweise HBI oder HCl - bei seiner weiteren Verarbeitung aufgeschmolzen - beispielsweise in einem Lichtbogenofen, einem Schmelzaggregat oder einem SAF submerged arc furnace- -, ist wird der Spielraum für die Zugaberate zu einem Schmelzprozess durch die dort für das Aufschmelzen eines Briketts benötigte Zeitdauer vorgegeben. Diese hängt auch von der dem Aufschmelzprozess zuführbaren energetischen Leistung ab, welche wiederum Einfluss auf dessen Produktivität haben kann. Im Vergleich zum Aufschmelzen von DRI ist HBI diesbezüglich mit Nachteilen behaftet.
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Es soll ein Verfahren vorgestellt werden, das es erlaubt, zumindest einige der voranstehend genannten Nachteile bei der Verwendung von verdichtetem DRI zu vermindern oder zu vermeiden.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Aufschmelzen von zumindest teilweise aus heißbrikettiertem Eisenschwamm HBI und/oder heißkompaktiertem Eisenschwamm HCl bestehendem Eisenschwamm DRI mittels eines Aufschmelzprozesses, wobei der heißbrikettierte Eisenschwamm HBI und/oder der heißkompaktierte Eisenschwamm HCl vor der Zuführung zu dem Aufschmelzprozess zerkleinert wird, und bei der Zerkleinerung erhaltene Fragmente des heißbrikettierten Eisenschwamms HBI beziehungsweise des heißkompaktierten Eisenschwamms HCl dem Aufschmelzprozess zugeführt werden.
DRI kann wie eingangs beschrieben unverdichtet oder verdichtet sein. HBI und HCl sind Spezialfälle des allgemeinen Begriffs DRI, sie bezeichnen verdichtetes DRI.
Das Produkt einer Verdichtung von DRI durchgeführt bei einer Temperatur des zu brikettierenden DRI über 650°C wird HBI hot briquetted iron heißbrikettierter Eisenschwamm genannt, wenn seine (Schein-)Dichte apparent density über 5,0 g/cm3 liegt. Für verdichtetes DRI, welches diese Kriterien nicht vollständig erfüllt - also einer (Schein-)-Dichte apparent density kleiner gleich 5,0 g/cm3 und/oder einer Temperatur des zu brikettierenden DRI von 650°C oder kleiner -, ist die Bezeichnung HCl hot compacted iron heißkompatktierter Eisenschwamm üblich.
HBI und HCl sind im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wie voranstehend definiert zu verstehen. Informationen zu HBI sind beispielsweise entnehmbar aus HOT BRIQUETTED IRON (HBI) QUALITY ASSESSMENT GUIDE, International Iron Metallics Association August 2018 und aktuellen International Maritime Organization I MO Vorschriften.
Bevorzugt erfolgt der Aufschmelzprozess unter Verwendung elektrischer Energie.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Durch Zerkleinerung werden Fragmente erhalten, die kleiner sind als das zugrundeliegende HBI beziehungsweise HCl. Fragmente benötigen weniger Zeit, um aufzuschmelzen. Entsprechend erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren eine höhere Zugaberate zu einem Schmelzprozess, als wenn ihm HBI beziehungsweise HCl ohne die erfindungsgemäße Zerkleinerung zugeführt werden. Zur Erhöhung der Zugaberate muss also nicht wie bisher auf Erhöhung der dem Aufschmelzprozess zugeführten energetischen Leistung - welche ungünstigen Einfluss auf die Produktivität haben kann - zurückgegriffen werden. Nachteile im Vergleich zum Aufschmelzen von unverdichtetem DRI werden somit zumindest vermindert.
Es ist bevorzugt, wenn es sich bei der Zerkleinerung um einen Brechvorgang handelt; dieser erfolgt in Zerkleinerungsmaschinen wie Brechern, und er verläuft bevorzugt zumindest zweistufig.
Ein Brechvorgang liefert Bruchstücke als Fragmente des HBI beziehungsweise des HCl.
Ein Brechvorgang wird mittels Brechern durchgeführt; es kann ein einzelner Brecher oder ein Brechersystem mit mehreren Brechern eingesetzt werden - beispielsweise angeordnet in mehreren aufeinanderfolgenden Stufen, wobei eine hintere Stufe mit den in der vorhergehenden Stufe erzeugten Fragmenten beziehungsweise Bruchstücken als Ausgangsmaterial für die in ihr stattfindende Zerkleinerung versorgt wird. Ein mittels mehrerer aufeinanderfolgender Stufen erfolgender Brechvorgang verläuft mehrstufig.
Ein Brechvorgang dient zur Zerkleinerung festen Materials; es wird zwecks Zerkleinerung in Zerkleinerungsmaschinen wie Brechern über Bruchvorgänge zerbrochen.
Vorzugsweise erfolgt die Zerkleinerung auf eine Größe der Fragmente - auch Korngröße genannt -, die in einem Bereich von 3,35 mm bis 31 ,5 mm, bevorzugt von 3,35 mm bis 25 mm, besonders bevorzugt 6,3 mm bis 16 mm, liegt. Dabei sind die Grenzen der Bereiche mit umfasst. Die obere Grenze für die bei der Zerkleinerung vorzugsweise erhaltene Größe der Fragmente beträgt vorzugsweise 31 ,5 mm, besonders bevorzugt 25 mm, ganz besonders bevorzugt 16 mm. Die untere Grenze für die bei der Zerkleinerung vorzugsweise erhaltene Größe der Fragmente beträgt vorzugsweise 3,35 mm, besonders bevorzugt 6,3 mm. Diese Größe hat sich als günstig bezüglich der erfindungsgemäß angestrebten Effekte beim Aufschmelzen erwiesen.
Die obigen Korngrößen beziehen sich auf US Norm ASTM E11.
Bei dem Prozess der Zerkleinerung auf eine Korngröße gemäß des oben angeführten Bereichs 3,35 bis 31 ,5 mm beziehungsweise seiner bevorzugten und besonders bevorzugten Teilbereiche werden in der Praxis auch einige kleinere Fragmente und gegebenenfalls auch einige größere Fragmente erhalten werden.
Nach einer Ausführungsform werden bei der Zerkleinerung erhaltene Fragmente dem Aufschmelzprozess zugeführt, unabhängig davon, ob sie tatsächlich im oben angeführten Bereich 3,35 bis 31 ,5 mm beziehungsweise seinen bevorzugten und besonders bevorzugten Teilbereichen liegen oder nicht. Dann werden also nicht nur Fragmente, deren Korngröße im oben angeführten Bereich 3,35 bis 31 ,5 mm beziehungsweise seinen bevorzugten und besonders bevorzugten Teilbereichen liegt, dem Aufschmelzprozess zugeführt, sondern auch außerhalb dieses Bereichs beziehungsweise der Teilbereiche liegende Fragmente.
Nach einer anderen Ausführungsform, welche nachfolgend noch näher erläutert wird, wird eine Mindestgröße für die bei der Zerkleinerung anfallenden Fragmente definiert, und werden bei der Zerkleinerung anfallende Fragmente unterhalb der Mindestgröße abgetrennt, und nur Fragmente oberhalb der Mindestgröße dem Aufschmelzprozess zugeführt.
Nach einer Ausführungsform werden bei der Zerkleinerung erhaltene Fragmente dem Aufschmelzprozess nur dann zugeführt, wenn sie tatsächlich im oben angeführten Bereich 3,35 bis 31 ,5 mm beziehungsweise seinen bevorzugten und besonders bevorzugten Teilbereichen liegen.
Vorzugsweise besteht das DRI vollständig aus HBI und/oder HCl.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Aufschmelzprozess zumindest ein Mitglied der Gruppe von Verfahren bestehend aus
Schmelzen in einem Elektrolichtbogenofen electric arc furnace EAF;
Schmelzen in einem Submerged arc furnace SAF,
Schmelzen in einem Open Slag Bath Furnace OSBF, Schmelzen in einem Schmelzaggregat, Schmelzen in einem Konvertergefäß.
Ein Schmelzaggregat schmilzt zumindest teilweise auf Basis elektrischer Energie.
EAF und SAF und OSBF sind im Rahmen dieser Anmeldung nicht als Schmelzaggregat zu verstehen.
Unter einem Konvertergefäß ist beispielsweise ein Stahlwerkskonverter zur Stahlherstellung zu verstehen. Nach einer Ausführungsform wird eine Mindestgröße für die bei der Zerkleinerung anfallenden Fragmente definiert, und werden bei der Zerkleinerung anfallende Fragmente unterhalb der Mindestgröße abgetrennt.
Die Abtrennung erfolgt beispielsweise durch Sieben.
Die Fragmente unterhalb der Mindestgröße können einem Verfahren zur Herstellung von HBI oder HCl zugeführt werden - beispielsweise mittels Becherwerken oder pneumatischer Förderung um dort zusammen mit HDRI verdichtet zu werden.
Fragmente oberhalb der Mindestgröße werden zumindest teilweise dem Aufschmelzprozess zugeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen, die im Zusammenhang mit den schematischen und beispielhaften Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
Fig 1 schematisch die Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit HBI.
Fig 2 schematisch die Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit HCl.
Beschreibung der Ausführungsformen
Beispiele
Figur 1 zeigt, wie in einem Reduktionsaggregat 10 - basierend auf Direktreduktion in Festbett oder Fließbett oder Wirbelschicht - erzeugtes DRI 20 - im vorliegenden Fall HDRI - in einer Brikettiervorrichtung 30 zu HBI 40 verdichtet wird. Das HBI wird - gegebenenfalls nach Transport an einen anderen Ort, beispielswiese per Eisenbahn, oder per Schiff - einem Aufschmelzprozess in einer Aufschmelzvorrichtung 50 zugeführt. Bei der Aufschmelzvorrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Vorrichtung geeignet zur Durchführung eines Mitgliedes der Gruppe von Verfahren bestehend aus
Schmelzen in einem Elektrolichtbogenofen electric arc furnace EAF;
Schmelzen in einem Submerged arc furnace SAF, Schmelzen in einem Open Slag Bath Furnace OSBF,
Schmelzen in einem Schmelzaggregat
Schmelzen in einem Konvertergefäß.
Vor der Zuführung - die im dargestellten Beispiel über einen Zwischenbunker 60 erfolgt; sie kann aber auch direkt, also ohne Zwischenbunker, erfolgen - wird das HBI 40 in der Zerkleinerungsvorrichtung 70 - diese kann einstufig oder mehrstufig, beispielsweise zweistufig, sein - zerkleinert. Im dargestellten Beispiel handelt es sich bei der Zerkleinerungsvorrichtung um einen Brecher. Bei der Zerkleinerung erhaltene Fragmente des HBI 40 werden der Aufschmelzvorrichtung 50 über den Zwischenbunker 60 zugeführt.
Figur 2 zeigt, wie in einem Reduktionsaggregat 80 - basierend auf Direktreduktion in Fließbett oder Wirbelschicht - erzeugtes DRI 90 - im vorliegenden Fall HDRI - in einer Kompaktiervorrichtung 100 zu HCl 110 verdichtet wird. Das HCl 110 wird danach, gegebenenfalls ortsnah zur Kompaktierung in einem Anlagenverbund, einem Aufschmelzprozess in einer Aufschmelzvorrichtung 120 zugeführt. Bei der Aufschmelzvorrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Vorrichtung geeignet zur Durchführung eines Mitgliedes der Gruppe von Verfahren bestehend aus
Schmelzen in einem Elektrolichtbogenofen electric arc furnace EAF;
Schmelzen in einem Submerged arc furnace SAF,
Schmelzen in einem Open Slag Bath Furnace OSBF, Schmelzen in einem Schmelzaggregat, Schmelzen in einem Konvertergefäß.
Vor der Zuführung - die im dargestellten Beispiel über einen Zwischenbunker 130 erfolgt; sie kann aber auch direkt, also ohne Zwischenbunker, erfolgen - wird das HCl 110 in der Zerkleinerungsvorrichtung 140 - diese kann einstufig oder mehrstufig, beispielsweise zweistufig, sein - zerkleinert. Im dargestellten Beispiel handelt es sich bei der Zerkleinerungsvorrichtung um einen Brecher. Bei der Zerkleinerung erhaltene Fragmente 150a, 150b des HCl 110 werden in einer Siebvorrichtung 160 gesiebt. Nur die Fragmente 150a oberhalb einer Mindestgröße werden der Aufschmelzvorrichtung 120 über den Zwischenbunker 130 zugeführt. Die Fragmente 150b unterhalb der Mindestgröße werden der Kompaktiervorrichtung 100 zugeführt, um dort zusammen mit HDRI verdichtet zu werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Liste der Bezugszeichen
10 Reduktionsaggregat
20 DRI
30 Brikettiervorrichtung
40 HBI
50 Aufschmelzvorrichtung
60 Zwischenbunker
70 Zerkleinerungsvorrichtung
80 Reduktionsaggregat
90 DRI
100 Kompaktiervorrichtung
110 HCl
120 Aufschmelzvorrichtung
130 Zwischenbunker
140 Zerkleinerungsvorrichtung
150a, 150b Fragmente
160 Siebvorrichtung

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Aufschmelzen von zumindest teilweise aus heißbrikettiertem Eisenschwamm HBI (40) und/oder heißkompaktiertem Eisenschwamm HCl (110) bestehendem Eisenschwamm DRI (20,90) mittels eines Aufschmelzprozesses, wobei der heißbrikettierte Eisenschwamm HBI (40) und/oder der heißkompaktierte Eisenschwamm HCl (110) vor der Zuführung zu dem Aufschmelzprozess zerkleinert wird, und bei der Zerkleinerung erhaltene Fragmente des heißbrikettierten Eisenschwamms HBI (40) beziehungsweise des heißkompaktierten Eisenschwamms HCl (110) dem Aufschmelzprozess zugeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Zerkleinerung um einen Brechvorgang handelt, der bevorzugt zumindest zweistufig verläuft.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerung auf eine Größe der Fragmente, die in einem Bereich von 3,35 mm bis 31 ,5 mm, bevorzugt von 3,35 mm bis 25 mm, besonders bevorzugt 6,3 mm bis 16 mm, liegt, erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das DRI (20,90) vollständig aus HBI (40) und/oder HCl (110) besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufschmelzprozess zumindest ein Mitglied der Gruppe von Verfahren bestehend aus
Schmelzen in einem Elektrolichtbogenofen electric arc furnace EAF;
Schmelzen in einem Submerged arc furnace SAF,
Schmelzen in einem Open Slag Bath Furnace OSBF, Schmelzen in einem Schmelzaggregat, Schmelzen in einem Konvertergefäß, umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mindestgröße für die bei der Zerkleinerung anfallenden Fragmente definiert wird, und bei der Zerkleinerung anfallende Fragmente unterhalb der Mindestgröße abgetrennt werden.
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