WO1998021370A1 - Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten aus erz - Google Patents

Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten aus erz Download PDF

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WO1998021370A1
WO1998021370A1 PCT/AT1997/000237 AT9700237W WO9821370A1 WO 1998021370 A1 WO1998021370 A1 WO 1998021370A1 AT 9700237 W AT9700237 W AT 9700237W WO 9821370 A1 WO9821370 A1 WO 9821370A1
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sponge
sponge iron
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cross
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PCT/AT1997/000237
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Leopold Werner Kepplinger
Felix Wallner
Johannes-Leopold Schenk
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Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh
Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh
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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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of molten pig iron or steel precursors from ore, which is reduced in at least one reduction zone to partially and / or completely reduced sponge iron, which in a meltdown gasification zone of a meltdown gasifier with the supply of carbon-containing material and oxygen while simultaneously forming a reducing gas in a bed made of solid carbon carriers is melted, if necessary after prior reduction.
  • a method of this type is known, for example, from EP-A-0 576 414.
  • the iron sponge partially or completely reduced from piece ore in a shaft furnace reaches the bed formed in the melter gasifier from solid carbon carriers via discharge screws from the shaft furnace, etc. in an approximately uniform distribution.
  • the reducing gas formed in the melt-down gasification zone flows up through the bed of solid carbon carriers having a certain gap volume and melts the iron sponge introduced into the bed.
  • a certain minimum gap volume of the bed made of solid carbon carriers is required for the effectiveness of this method.
  • a method of the type described at the outset is known, for example from EP-A-0 594 557, according to which fine ore is reduced to sponge iron in the fluidized bed method.
  • the partially or completely reduced sponge iron is forced into the bed made of solid carbon carriers, etc. by means of forced conveyance, which is implemented by injectors. in an approximately uniform distribution.
  • the reducing gas formed in the meltdown gasification zone also flows up through the bed of solid carbon carriers with a certain gap volume and melts the sponge iron introduced into the bed. A certain minimum gap volume of the bed made of solid carbon carriers is required for the effectiveness of this method.
  • the gap volume of the bed which is required for even gas flow, is inherently limited. If sponge iron is introduced evenly distributed in such a bed made of solid carbon carriers and the iron sponge is partly rather fine-grained, ie provided with a fine fraction, the gap volume of the bed made of solid carbon carriers is reduced and proper gas flow through the bed is no longer ensured. It can then lead to the formation of a local pass-through channel in the bed, through which the reducing gas that arises in the bed follows flows above, but wide areas of the bed are no longer or no longer adequately gasified.
  • the invention aims to avoid these disadvantages and difficulties and has as its object to provide a method of the type described in which an effective reduction gas formation is ensured by a perfect gas flow through the entire bed even with a small gap volume of the bed made of solid carbon carriers and at the same time efficient melting of the iron sponge introduced takes place.
  • the sponge iron is introduced into the melting gasification zone with the formation of circular iron sponge layer areas, the iron sponge advantageously being introduced into the melting gasification zone with the formation of a single iron sponge layer area for each cross-sectional plane, and wherein the iron sponge layer area extends centrally over the cross section and forms an annular cross-sectional area free of the sponge iron.
  • the sponge iron is introduced into the melting gasification zone to form a plurality of iron sponge layer regions lying in one plane, each of which is arranged at a distance from one another are and so result in free cross-sectional areas between the sponge iron layer areas of the sponge iron.
  • the sponge iron prefferably be introduced into the melting gasification zone with the formation of a circular iron sponge layer region lying in one plane, the sponge iron advantageously being formed with the formation of cross-sectional areas free of the sponge iron and lying outside and inside the circular iron sponge layer region Melting gasification zone is introduced.
  • the solid carbon carriers are also preferably introduced discontinuously into the meltdown gasification zone, etc. while reducing the amount or interrupting the introduction during the introduction of the sponge iron.
  • the introduction of solid carbon carriers is expediently stopped during the introduction of the sponge iron, then the introduction of the sponge iron is stopped for a certain period of time and only solid carbon carriers are introduced for a certain period of time, whereupon in turn only sponge iron is introduced over a certain period of time, etc.
  • the sponge iron layer regions are advantageously designed to drop gently towards their edges.
  • the sponge iron is expediently formed from fine ore in the fluidized bed process.
  • the sponge iron is formed from piece ore in a shaft furnace.
  • FIGS. 1 and 2 each schematically illustrating a vertical section through a melter gasifier.
  • a reducing gas is generated from solid carbon carriers 2, such as coal, and oxygen-containing gas by gasifying the coal, which is fed via a discharge line 3 to a shaft furnace, not shown, in which lumpy iron ore is reduced to sponge iron 4, for example according to EP -A - 0 576 414.
  • That Reducing gas can also be fed via line 3 to a fluidized bed reactor (not shown in more detail), in which fine ore is reduced to sponge iron in a fluidized bed zone, for example in accordance with EP-A-0 217 331.
  • the melter gasifier 1 has a feed 5 for the solid carbon carriers 2, a feed 6 for oxygen-containing gases, a feed 7 for sponge iron, and optionally feeds for carbon carriers which are liquid or gaseous at room temperature, such as hydrocarbons, and for burnt additives.
  • Molten pig iron 9 and molten slag 10 collect in meltdown gasifier 1 below meltdown gasification zone 8 and are tapped off by tapping 11.
  • the iron ore, reduced to sponge iron 4 in the shaft furnace or in a fluidized bed reactor, is fed to the melter gasifier, possibly together with burned aggregates, via a conveyor device, for example by means of discharge screws, or forced conveyance with the aid of injectors.
  • Both the feed 6 for the solid carbon carrier 2 and the feed 7 for the sponge iron 4 and the discharge 3 for the reducing gas are each arranged in the dome region 12 of the melter gasifier 1 in a plurality and approximately radially symmetrical arrangement.
  • the sponge iron 4 is charged discontinuously, embedded iron sponge layer regions 14 being formed in a bed 13, formed from the solid carbon carriers 2, so that the iron sponge in the bed 13 made of solid carbon carriers 2 is no longer evenly distributed, but instead forms intermediate layers.
  • These iron sponge layer regions 14, which move continuously downward in the bed 13 as the gasification process of the solid carbon carriers 2 progresses, can, as shown in FIG.
  • the sponge iron layer regions 14 form cross-sectional regions 15 free of sponge iron both outside and within these annular regions per cross-sectional plane.
  • the reducing gas formed during coal gasification can thus flow well through the porous bed 13 formed by solid carbon supports 2 and flows at the sponge iron layer regions 14 by melting them, as illustrated by the arrows 16, over.
  • the cross-sectional areas 15 free of sponge iron 4 thus form well gas-permeable windows, so that effective coal gasification and thus sufficient reduction gas formation is ensured. Due to the strong reduction gas formation, the iron sponge 4 is also rapidly heated and melted.
  • the sponge iron layer regions 14 are preferably layered gently sloping towards their edges 17, so that during the downward migration of the layer regions 14 the diameter of the layer regions 14 is reduced by the melting process and also in the lower narrower region of the melting gasifier 1 there is sufficient gasification of the Bed 13 made of solid carbon supports 2 is guaranteed or an optional desired enlargement of the free cross-sectional areas 15 is given for better gas flow.
  • the iron sponge layer regions 14 can also be made circular in plan view, which ensures a greater edge gasification of the bed 13 in the upper part of the melting gasification zone 8. This results in faster heating and degassing of the bed 13 from solid carbon supports 2.
  • annular layer regions 14 are provided in the lower region of the melting gasification zone 8.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen (9) oder Stahlvorprodukten aus Erz, das in mindestens einer Reduktionszone zu teil- und/oder fertigreduziertem Eisenschwamm (4) reduziert wird, wird der Eisenschwamm (4) in einer Einschmelzvergasungszone (8) eines Einschmelzvergasers (1) unter Zuführung von kohlenstoffhältigem Material (2) und Sauerstoff bei gleichzeitiger Bildung eines Reduktionsgases eingeschmolzen. Um ein bestimmtes Lückenvolumen im Bett (13) aus festen Kohlenstoffträgern (2) auch beim Chargieren von feinteiligem Eisenschwamm (14) und somit eine gute Durchgasung des Bettes (13) aus festen Kohlenstoffträgern (2) sicherzustellen, wird zumindest der Einsenschwamm (4) diskontinuierlich unter Ausbildung von im Bett (13) aus Kohlenstoffträgern (2) eingebetteten, übereinanderliegenden und durch feste Kohlenstoffträger (2) getrennten Eisenschwamm-Schichtbereichen (14) in die einschmelzvergasungszone (8) eingebracht, wobei sich die Eisenschwamm-Schichtbereiche (14) jeweils unter Freilassung eines Querschnittsbereiches (15) der Einschmelzvergasungszone (8) über den Querschnitt derselben erstrecken und wobei in der Einschmelzvergasungszone (8) entstehendes Reduktionsgas an den Eisenschwamm-Schichtbereichen (14) unter Aufschmelzen derselben vorbei durch die vom Eisenschwamm freien und von Kohlenstoffträgern (2) gebildeten Querschnittsbereiche (15) nach oben strömt und diese durchgast.

Description

Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen oder Stahlvorprodukten aus Erz
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen oder Stahlvorprodukten aus Erz, das in mindestens einer Reduktionszone zu teil- und/oder fertigreduziertem Eisenschwamm reduziert wird, der in einer Einschmelzvergasungszone eines Einschmelzvergasers unter Zuführung von kohlenstoffhaltigem Material und Sauerstoff bei gleichzeitiger Bildung eines Reduktionsgases in einem aus festen Kohlenstoffträgern gebildeten Bett eingeschmolzen wird, gegebenenfalls nach vorheriger Fertigreduktion.
Ein Verfahren dieser Art ist beispielsweise aus der EP-A - 0 576 414 bekannt. Hierbei gelangt der aus Stückerz in einem Schachtofen teil- bzw. fertigreduzierte Eisenschwamm über Austragschnecken vom Schachtofen in das im Einschmelzvergaser aus festen Kohlenstoffträgern gebildete Bett, u.zw. in etwa gleichförmiger Verteilung. Das in der Einschmelzvergasungszone gebildete Reduktionsgas strömt durch das ein bestimmtes Lückenvolumen aufweisende Bett aus festen Kohlenstoffträgern nach oben und schmilzt den in das Bett eingebrachten Eisenschwamm auf. Für die Effektivität dieses Verfahrens ist ein bestimmtes Mindest-Lückenvolumen des Bettes aus festen Kohlenstoffträgern erforderlich.
Weiters ist ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art beispielsweise aus der EP-A - 0 594 557 bekannt, gemäß dem Feinerz im Wirbelschichtverfahren zu Eisenschwamm reduziert wird. Hierbei gelangt der teil- bzw. fertigreduzierte Eisenschwamm über eine Zwangsförderung, die durch Injektoren verwirklicht ist, in das aus festen Kohlenstoffträgern gebildete Bett, u.zw. in etwa gleichförmiger Verteilung. Das in der Einschmelzvergasungszone gebildete Reduktionsgas strömt auch hier durch das ein bestimmtes Lückenvolumen aufweisende Bett aus festen Kohlenstoffträgem nach oben und schmilzt den in das Bett eingebrachten Eisenschwamm auf. Für die Effektivität dieses Verfahrens ist ein bestimmtes Mindest-Lückenvolumen des Bettes aus festen Kohlenstoffträgem erforderlich.
Bei der Verwendung von festen Kohlenstoffträgem mit einem breiten Komspektrum oder mit einem Feinanteil ist das Lückenvolumen des Bettes, das für eine gleichmäßige Durchgasung erforderlich ist, von Haus aus beschränkt. Wird Eisenschwamm in einem solchen Bett aus festen Kohlenstoffträgem gleichmäßig verteilt eingebracht und ist der Eisenschwamm noch dazu zum Teil eher feinkörnig, d.h. mit einem Feinanteil versehen, wird das Lückenvolumen des Bettes aus festen Kohlenstoffträgem verringert und es ist eine einwandfreie Durchgasung des Bettes nicht mehr sichergestellt. Es kann dann zur Bildung eines örtlichen Durchzμgskanals im Bett kommen, durch den das im Bett entstehende Reduktionsgas nach oben strömt, wobei jedoch weite Bereiche des Bettes nicht mehr bzw. nicht mehr hinreichend durchgast werden.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem eine effektive Reduktionsgasbildung durch eine einwandfreie Durchgasung des gesamten Bettes auch bei geringem Lückenvolumen des Bettes aus festen Kohlenstoffträgem sichergestellt ist und gleichzeitig ein effizientes Aufschmelzen des eingebrachten Eisenschwamms stattfindet. Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest der Eisenschwamm im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr gleichmäßig verteilt in das Bett aus festen Kohlenstoffträgem eingebracht wird, sondern diskontinuierlich unter Ausbildung von im Bett aus Kohlenstoffträgem eingebetteten, übereinanderliegenden und durch feste Kohlenstoffträger getrennten Eisenschwamm-Schichtbereichen in die Einschmelzvergasungszone eingebracht wird, wobei sich die Eisenschwamm-Schichtbereiche jeweils unter Freilassung eines Querschnittsbereiches der Einschmelzvergasungszone über den Querschnitt derselben erstrecken und wobei in der Einschmelzvergasungszone entstehendes Reduktionsgas an den Eisenschwamm-Schichtbereichen unter Aufschmelzen derselben vorbei durch die vom Eisenschwamm freien und von Kohlenstoffträgem gebildeten Querschnittsbereiche nach oben strömt und diese durchgast.-
Hierdurch kommt es zu keiner Verkleinerung des Lückenvolumens durch den eingebrachten Eisenschwamm, sodaß das Bett aus festen Kohlenstoffträgem selbst bei einem geringen Lückenvolumen und trotz Chargieren von staubförmigem Eisenschwamm stets gut durchgast werden kann. Es verbleiben somit zwischen den Eisenschwamm-Schichtbereichen gut durchgasbare Bereiche des Bettes aus festen Kohlenstoffträgem, so daß eine ausreichende Reduktionsgasbildung durch Vergasung der Kohlenstoffträger in jedem Fall sichergestellt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante wird der Eisenschwamm unter Ausbildung kreisförmiger Eisenschwamm-Schichtbereiche in die Einschmelzvergasungszone eingebracht, wobei vorteilhaft der Eisenschwamm unter Ausbildung eines je Querschnittsebene einzigen Eisenschwamm-Schichtbereiches in die Einschmelzvergasungszone eingebracht wird, und wobei sich der Eisenschwamm-Schichtbereich zentral über den Querschnitt erstreckt und einen kreisringförmigen vom Eisenschwamm freien Querschnittsbereich bildet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante wird der Eisenschwamm in die Einschmelzvergasungszone unter Ausbildung mehrerer in einer Ebene liegender Eisenschwamm-Schichtbereiche eingebracht, die jeweils in Distanz zueinander angeordnet sind und so zwischen den Eisenschwamm-Schichtbereichen vom Eisenschwamm freie Querschnittsbereiche ergeben.
Es ist weiters auch möglich, daß der Eisenschwamm unter Ausbildung eines in einer Ebene liegenden kreisringförmigen Eisenschwamm-Schichtbereiches in die Einschmelzvergasungszone eingebracht wird, wobei vorteilhaft der Eisenschwamm unter Ausbildung von vom Eisenschwamm freien und außerhalb und innerhalb des kreisringförmigen Eisenschwamm-Schichtbereiches liegenden Querschnittsb ereichen in die Einschmelzvergasungszone eingebracht wird.
Vorzugsweise werden zusätzlich auch die festen Kohlenstoffträger diskontinuierlich in die Einschmelzvergasungszone eingebracht, u.zw. unter Verminderung der Menge oder Unterbrechung des Einbringens während des Einbringens des Eisenschwammes.
Zweckmäßig wird während des Einbringens des Eisenschwamms das Einbringen von festen Kohlenstoffträgem gestoppt, anschließend über einen bestimmten Zeitraum das Einbringen des Eisenschwamms gestoppt und über einen bestimmten Zeitraum allein feste Kohlenstoffträger eingebracht, worauf wiederum alleine Eisenschwamm über einen bestimmten Zeitraum eingebracht wird, u.s.f.
Zur Sicherstellung einer ausreichenden Durchgasung des Bettes aus festen Kohlenstoffträgem im unteren Bereich der Einschmelzvergasungszone werden vorteilhaft die Eisenschwamm- Schichtbereiche zu ihren Rändern hin flach abfallend ausgebildet.
Zweckmäßig wird der Eisenschwamm im Wirbelschichtverfahren aus Feinerz gebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Eisenschwamm in einem Schachtofen aus Stückerz gebildet.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei die Figuren 1 und 2 jeweils einen Vertikalschnitt durch einen Einschmelzvergaser in schematischer Weise veranschaulichen.
In einem Einschmelzvergaser 1 wird aus festen Kohlenstoffträgem 2, wie Kohle, und sauerstoffhältigem Gas durch Vergasung der Kohle ein Reduktionsgas erzeugt, das über eine Ableitung 3 einem nicht näher dargestellten Schachtofen zugeführt wird, in dem stückiges Eisenerz zu Eisenschwamm 4 reduziert wird, z.B. gemäß EP-A - 0 576 414. Das Reduktionsgas kann auch über die Ableitung 3 einem nicht näher dargestellten Wirbelschichtreaktor zugeführt werden, in dem Feinerz in einer Wirbelschichtzone zu Eisenschwamm reduziert wird, z.B. gemäß EP-A - 0 217 331.
Der Einschmelzvergaser 1 weist eine Zuführung 5 für die festen Kohlenstoffträger 2, eine Zuführung 6 für sauerstoffhältige Gase, eine Zuführung 7 für Eisenschwamm sowie gegebenenfalls Zuführungen für bei Raumtemperatur flüssige oder gasförmige Kohlenstoffträger, wie Kohlenwasserstoffe, sowie für gebrannte Zuschläge auf. In dem Einschmelzvergaser 1 sammeln sich unterhalb der Einschmelzvergasungszone 8 schmelzflüssiges Roheisen 9 und schmelzflüssige Schlacke 10, die über einen Abstich 1 1 abgestochen werden.
Das im Schachtofen oder in einem Wirbelschichtreaktor zu Eisenschwamm 4 reduzierte Eisenerz wird, gegebenenfalls zusammen mit gebrannten Zuschlägen, über eine Fördereinrichtung dem Einschmelzvergaser zugeführt, beispielsweise mittels Austragsschnecken, oder eine Zwangsförderung mit Hilfe von Injektoren. Sowohl die Zuführung 6 für die festen Kohlenstoffträger 2 als auch die Zuführung 7 für den Eisenschwamm 4 und die Ableitung 3 für das Reduktionsgas sind im Dombereich 12 des Einschmelzvergasers 1 jeweils zu mehreren und in etwa radialsymmetrischer Anordnung angeordnet.
Erfindungsgemäß erfolgt die Chargierung des Eisenschwamms 4 diskontinuierlich, wobei in einem Bett 13, gebildet aus den festen Kohlenstoffträgem 2, eingebettete Eisenschwamm- Schichtbereiche 14 gebildet werden, sodaß der Eisenschwamm im Bett 13 aus festen Kohlenstoffträgem 2 nicht mehr gleichmäßig verteilt ist, sondern Zwischenlagen bildet. Diese Eisenschwamm-Schichtbereiche 14, die im Bett 13 mit fortschreitendem Vergasungsprozeß der festen Kohlenstoffträger 2 kontinuierlich nach unten wandern, können, wie in Fig. 1 dargestellt, kreisringförmig im Bett 13 aus festen Kohlenstoffträgem 2 zu liegen kommen. Hierbei bilden die Eisenschwamm-Schichtbereiche 14 sowohl außerhalb als auch innerhalb dieser kreisringförmigen Bereiche je Querschnittsebene vom Eisenschwamm freie Querschnittsbereiche 15. Das bei der Kohlevergasung entstehende Reduktionsgas kann somit das poröse, von festen Kohlenstoffträgem 2 gebildete Bett 13 gut durchströmen und strömt an den Eisenschwamm-Schichtbereichen 14 unter Aufschmelzung derselben, wie durch die Pfeile 16 veranschaulicht, vorbei. Die von Eisenschwamm 4 freien Querschnittsbereiche 15 bilden somit gut durchgasbare Fenster, sodaß eine effektive Kohlevergasung, und damit eine ausreichende Reduktionsgasbildung sichergestellt ist. Durch die starke Reduktionsgasbildung erfolgt auch ein schnelles Aufheizen und Schmelzen des Eisenschwamms 4. Die Eisenschwamm-Schichtbereiche 14 sind vorzugsweise zu ihren Rändern 17 flach abfallend geschichtet, so daß während des Nach-unten-Wandems der Schichtbereiche 14 der Durchmesser der Schichtbereiche 14 durch den Aufschmelzvorgang verkleinert wird und auch im unteren engeren Bereich des Einschmelzvergasers 1 eine ausreichende Durchgasung des Bettes 13 aus festen Kohlenstoffträgem 2 gewährleistet ist bzw. eine gegebenenfalls gewünschte Vergrößerung der freien Querschnittsbereiche 15 zwecks besserer Durchgasung gegeben ist.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, können die Eisenschwamm-Schichtbereiche 14 auch in Draufsicht kreisförmig gestaltet werden, was im oberen Teil der Einschmelzvergasungszone 8 eine stärkere Randvergasung des Bettes 13 sicherstellt. Hierdurch erfolgt ein schnelleres Aufheizen und Entgasen des Bettes 13 aus festen Kohlenstoffträgem 2.
Je nach Bedarf können kreisförmig und kreisringförmig eingebrachte Eisenschwamm- Schichtbereiche 14 gebildet werden, sodaß ein optimaler Vergasungs- und Aufschmelzungsbetrieb sichergestellt ist. Gemäß Fig. 2 sind im unteren Bereich der Einschmelzvergasungszone 8 kreisringförmige Schichtbereiche 14 vorgesehen.
Zum diskontinuierlichen Einbringen des Eisenschwamms 4 und der festen Kohlenstoffträger 2 sind verschiedene Vorrichtungen denkbar, beispielsweise ein im Dombereich 12 des Einschmelzvergasers 1 angeordneter Verteilschirm mit von außen zu betätigender Drehklappe oder ein Glockenverschluß mit verstellbarem Schlagpanzer oder eine Drehschurre.
Einrichtungen dieser Art sind beispielsweise von der Hochofentechnik (vgl. Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Band 1 O/Eisen Abb. 62A, 62D und 63) bekannt, wobei jedoch bei Hochofenchargiereinrichtungen, mit denen ein schichtweiser Aufbau innerhalb des Hochofens erzielbar ist, stets über den ganzen Querschnitt sich durchgehend erstreckende Schichten der unterschiedlichen Materialien, d.h. Zuschlagstoffe, und des Eisenerzes gebildet werden, wogegen erfindungsgemäß die Eisenschwamm-Schichtbereiche 14 sich nicht über den gesamten Querschnitt erstrecken dürfen.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen (9) oder Stahlvorprodukten aus Erz, das in mindestens einer Reduktionszone zu teil- und/oder fertigreduziertem Eisenschwamm (4) reduziert wird, der in einer Einschmelzvergasungszone (8) eines Einschmelzvergasers (1) unter Zuführung von kohlenstoffhaltigem Material und Sauerstoff bei gleichzeitiger Bildung eines Reduktionsgases in einem aus festen Kohlenstoffträgem (2) gebildeten Bett (13) eingeschmolzen wird, gegebenenfalls nach vorheriger Fertigreduktion, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Eisenschwamm (4) diskontinuierlich unter Ausbildung von im Bett (13) aus Kohlenstoffträgem (2) eingebetteten, übereinanderliegenden und durch feste Kohlenstoffträger (2) getrennten Eisenschwamm-Schichtbereichen (14) in die Einschmelzvergasungszone (8) eingebracht wird, wobei sich die Eisenschwamm- Schichtbereiche (14) jeweils unter Freilassung eines Querschnittsbereiches (15) der Einschmelzvergasungszone (8) über den Querschnitt derselben erstrecken und wobei in der Einschmelzvergasungszone (8) entstehendes Reduktionsgas an den Eisenschwamm- Schichtbereichen (14) unter Aufschmelzen derselben vorbei durch die vom Eisenschwamm freien und von Kohlenstoffträgern (2) gebildeten Querschnittsbereiche (15) nach oben strömt und diese durchgast.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm (4) unter Ausbildung kreisförmiger Eisenschwamm-Schichtbereiche (14) in die Einschmelzvergasungszone (8) eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm unter Ausbildung eines je Querschnittsebene einzigen Eisenschwamm-Schichtbereiches (14) in die Einschmelzvergasungszone (8) eingebracht wird, wobei sich der Eisenschwamm- Schichtbereich (14) zentral über den Querschnitt erstreckt und einen kreisringförmigen vom Eisenschwamm (4) freien Querschnittsbereich (15) bildet.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm (4) in die Einschmelzvergasungszone (8) unter Ausbildung mehrerer in einer Ebene liegender Eisenschwamm-Schichtbereiche (14) eingebracht wird, die jeweils in Distanz zueinander angeordnet sind und so zwischen den Eisenschwamm-Schichtbereichen (14) vom Eisenschwamm (4) freie Querschnittsbereiche (15) ergeben.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm (4) unter Ausbildung eines in einer Ebene liegenden kreisringförmigen Eisenschwamm-Schichtbereiches (14) in die Einschmelzvergasungszone (8) eingebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm (4) unter Ausbildung von vom Eisenschwamm (4) freien und außerhalb und innerhalb des kreisringförmigen Eisenschwamm-Schichtbereiches ( 14) liegenden Querschnittsbereichen (15) in die Einschmelzvergasungszone (8) eingebracht wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich auch die festen Kohlenstoffträger (2) diskontinuierlich in die Einschmelzvergasungszone (8) eingebracht werden, u.zw. unter Verminderung der Menge oder Unterbrechung des Einbringens während des Einbringens des Eisenschwammes.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß während des Einbringens des Eisenschwamms (4) das Einbringen von festen Kohlenstoffträgem gestoppt wird, anschließend über einen bestimmten Zeitraum das Einbringen des Eisenschwamms gestoppt und über einen bestimmten Zeitraum allein feste Kohlenstoffträger (2) eingebracht werden, worauf wiedemm alleine Eisenschwamm (4) über einen bestimmten Zeitraum eingebracht wird, u.s.f.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenschwamm-Schichtbereiche (14) zu ihren Rändern (17) hin flach abfallend ausgebildet werden.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm im Wirbelschichtverfahren aus Feinerz gebildet wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm in einem Schachtofen aus Stückerz gebildet wird.
PCT/AT1997/000237 1996-11-08 1997-11-05 Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten aus erz WO1998021370A1 (de)

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