WO1999036579A1 - Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen Download PDF

Info

Publication number
WO1999036579A1
WO1999036579A1 PCT/EP1998/008453 EP9808453W WO9936579A1 WO 1999036579 A1 WO1999036579 A1 WO 1999036579A1 EP 9808453 W EP9808453 W EP 9808453W WO 9936579 A1 WO9936579 A1 WO 9936579A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reduction
iron
slag
zone
melter gasifier
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/008453
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Parviz Zahedi
Johann Wurm
Josef Stockinger
Herbert Mizelli
Original Assignee
Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh
Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh, Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh filed Critical Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh
Priority to BR9814005-1A priority Critical patent/BR9814005A/pt
Priority to JP2000540280A priority patent/JP2002509192A/ja
Priority to KR1020007007802A priority patent/KR20010034175A/ko
Priority to EP98966675A priority patent/EP1047795A1/de
Priority to CA002318185A priority patent/CA2318185A1/en
Priority to AU24170/99A priority patent/AU2417099A/en
Publication of WO1999036579A1 publication Critical patent/WO1999036579A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/02—General features in the manufacture of pig-iron by applying additives, e.g. fluxing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
    • C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • 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 invention relates to a process for the production of molten pig iron, the starting materials formed from iron ore, preferably in the form of pellets and / or pellets, and optionally additives, preferably lime and / or dolomite, being reduced to sponge iron in a reduction zone and the sponge iron in a melting gasification zone solid carbon carriers and oxygen-containing gases are melted into liquid pig iron, a reducing gas which is at least partially introduced into the reduction zone, reacted there and removed as top gas, and slag are formed.
  • the invention further relates to a plant for carrying out the process.
  • Such a method is known from DE PS 35 03 493.
  • a direct reduction shaft furnace together with iron ore is supplied with a carbon carrier, by means of which the components of the reducing gas oxidized by the reduction of the iron ore are at least partially reduced again.
  • This measure is intended on the one hand to prevent caking of iron ore or sponge iron particles, but mainly to improve the heat balance of the melter gasifier, so that it affects the direct reduction shaft furnace in such a way that the amount of CO and H 2 -containing gas and so that the amount of reducing gas is reduced.
  • the gap volume per ton of ore in the minor in the bedding of the feedstocks is not sufficient to pass the amount of reducing gas required for the ore reduction through the reduction shaft.
  • This can have various causes: Grain size of the ore, a wide grain size distribution, or a large fine fraction, or a strong grain breakdown of the ore particles or pellets during the reduction or due to mechanical Loading
  • the gap volume is the volume of the empty space of a fill. Too small a gap volume results in insufficient or fluctuating metallization of the sponge iron, since in addition to the insufficient amount of reducing gas, the gas distribution within the reduction shaft is also uneven form in which the reducing gas flows preferentially, while other areas are no longer or no longer adequately gasified
  • the uneven gas distribution also leads to an uneven temperature distribution in the fill, which has a negative effect on the calcination of the additives contained in the feedstocks, such as lime and / or dolomite, since the metallization or calcination not achieved in the direct reduction shaft furnace is finally completed in the melter gasifier must, this also leads to a reduction in the melting performance of the melter gasifier and to an overall unstable plant operation
  • agglomerates containing iron oxide in particular in the reduction zone is not a suitable means of increasing the degree of gap in the fill, since these agglomerates tend to grain breakdown and have insufficient mechanical stability
  • the object of the invention is to provide a method in which an increased amount of reducing gas compared to the prior art can be passed through the reduction shaft and, as a result of a uniform gas distribution, both an increased and a more uniform degree of metallization and calcination of the sponge iron or of the additives is achieved
  • This object is achieved according to the invention in that, together with the feedstocks of the reduction zone, further stucco additives which are essentially inert under the reaction conditions of the reduction zone are fed
  • inert is to be understood as essentially chemical inertness, ie the other additives do not react with the reducing gas and the starting materials, or only to a negligible extent. Furthermore, “inert” means essentially complete resistance to thermal and mechanical loads to understand The expulsion of small amounts of gases such as CO 2 and / or H 2 O is possible, however. The other additives tend neither to rise due to the shock-like warming that occurs when they are introduced into the reduction zone, nor because of the remaining debris that loads over them in the further course of the reaction Grain breakdown or increased abrasion
  • the amount of reducing gas is 5 to 50%, preferably 20 to 40% more than the amount required for reducing the iron ore due to the increased Gap volume, the formation of channels and caking within the fill is also reduced and the gas distribution is therefore also more uniform, which in turn results in an increased and more uniform metallization and calcination of the starting materials
  • a coke which is essentially inert under the reaction conditions and / or a carrier of slag constituents with the main components CaO and / or MgO and / or SiO and / or Al O ⁇ are used as further additives
  • quartz and / or slag from a steel converter and / or a blast furnace and / or an electric furnace and / or the melting gasification zone are used as further additives.
  • slag enables the recovery of at least some of the slag produced in the iron and steel industry. Until now, these slags either had to be deposited or could possibly be used in the building materials industry.
  • slag from a steel converter in particular a steel converter operated according to the LD process, is particularly preferred.
  • These slags have a particularly low phosphorus content and therefore do not cause any additional phosphorus entry into the melting gasification zone following the reduction zone.
  • the average grain size of the further additives is advantageously 6 to 40 mm, preferably 10 to 25 mm. This grain size range essentially corresponds to that of the remaining feedstocks and therefore enables increased and more uniform gas permeability of the bed.
  • the volume of the further additives based on the total volume of all substances fed to the reduction zone, is 5 to 30%, preferably 5 to 20%.
  • the invention further relates to a plant for carrying out a process for producing liquid pig iron, from iron ore, preferably in the form of bars and / or pellets, and optionally additives, preferably lime and / or dolomite, Formed feedstocks, with a reduction reactor for iron ore, a melter gasifier, a feed line connecting the meltdown gasifier with the reduction reactor for a reduction gas formed in the meltdown gasifier, one or more feed line connecting the reduction reactor with the meltdown gasifier for the reduction product formed in the reduction reactor, with a top gas emanating from the reduction reactor -Discharge, with a feed line for carbon carriers opening into the melting gasifier and with oxygen-containing gases leading into the melting gasifier and a tapping for pig iron and slag provided on the melting gasifier
  • Such a system is characterized in that a charging device is provided on the reduction reactor for the addition of further, stubborn additives which are essentially inert under the reaction conditions prevailing in the reduction reactor
  • a means for regulating the top gas volume flow withdrawn from the reduction reactor is provided in the top gas discharge line.
  • This means can, for example, be designed as an adjustable flap.
  • a branch branches off from the reducing gas feed line connecting the melter gasifier to the reduction reactor, through which the portion of the reducing gas which is not fed to the reduction reactor is drawn off.
  • a pressure control device is preferably provided in this derivation, which is usually preset to a specific pressure, so that reducing gas is removed from the system when this pressure is exceeded
  • FIG. 1 the drawing illustrating a preferred embodiment of the system for carrying out the method according to the invention in a schematic representation
  • a reduction reactor designed as a shaft furnace 1, ie in its reduction zone 2, 3-piece feedstocks containing iron oxide, such as ore 4, optionally charged with unfired aggregates 5, such as lime and / or dolomite.
  • the shaft furnace 1 is connected to a melter gasifier 6, in which a reduction gas is generated from carbon carriers and oxygen-containing gas, which is fed to the shaft furnace 1 via a feed line 7 and this in the Countercurrent flows to the feed 4.5
  • additional additives 8 are introduced into the reduction reactor 1 by means of a charging device 9.
  • the charging device is equipped with a weighing device, by means of which the quantity or volume ratio of the additional additives 8 to the starting materials 4, 5 is controlled
  • the smelting gasifier 6 has a feed line 10 for solid stucco carbon carriers 11 and feed lines 12 for oxygen-containing gases.
  • molten pig iron 14 and melt-flowing slag 15 collect below the melt-down gasification zone 13 and are tapped off at a tap 16
  • the starting materials 4, 5 partially or completely reduced to sponge iron in the reduction furnace 2 in the reduction zone 2 are fed to the melter 6 via one or more delivery lines 17, for example by means of augers.
  • a discharge line 18 for the reduction zone 2 closes the upper part of the discharge furnace 1
  • the resulting top gas on The top gas discharge line 18 contains a means 19, for example an adjustable flap, for controlling the volume flow of the top gas drawn from the shaft furnace 1.
  • the means 19 provided in the top gas discharge line 18 also controls the volume of the reducing gas which is in via the reducing gas supply line 7 in the shaft furnace 1 is initiated
  • a discharge line 20 branches off from the reduction gas supply line 7, through which reduction gas, which is not fed into the reduction reactor 1, is drawn off.
  • the discharge line 20 can contain a pressure control device 21.
  • the pressure control device 21 is usually preset to a certain pressure, so that when this pressure is exceeded, reduction gas is removed from the system
  • the volume of the reducing gas supplied to the shaft furnace 1 is controlled by the interaction of the pressure regulating device 21 and the means 19 for controlling the volume flow
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment shown in FIG. 1, but also includes all means known to the person skilled in the art which can be used to implement the invention

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen, wobei von Eisenerz, vorzugsweise in Stück- und/oder Pelletform, und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, vorzugsweise Kalk und/oder Dolomit, gebildete Einsatzstoffe in einer Reduktionszone zu Eisenschwamm reduziert werden und der Eisenschwamm in einer Einschmelzvergasungszone unter Zufuhr fester Kohlenstoffträger und sauerstoffhältiger Gase zu flüssigem Roheisen erschmolzen wird, wobei ein Reduktionsgas, welches zumindest teilweise in die Reduktionszone eingeleitet, dort umgesetzt und als Topgas abgezogen wird, und Schlacke gebildet werden. Die Erfindung betrifft weiters eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen, wobei von Eisenerz, vorzugsweise in Stück- und/oder Pelletform, und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, vorzugsweise Kalk und/oder Dolomit, gebildete Einsatzstoffe in einer Reduktionszone zu Eisenschwamm reduziert werden und der Eisenschwamm in einer Einschmelzvergasungszone unter Zufuhr fester Kohlenstofftrager und sauerstoffhältiger Gase zu flüssigem Roheisen erschmolzen wird, wobei ein Reduktionsgas, welches zumindest teilweise in die Reduktionszone eingeleitet, dort umgesetzt und als Topgas abgezogen wird, und Schlacke gebildet werden Die Erfindung betrifft weiters eine Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens.
Ein solches Verfahren ist aus der DE PS 35 03 493 bekannt Bei diesem Verfahren wird einem Direktreduktionsschachtofen gemeinsam mit Eisenerz ein Kohlenstofftrager zugeführt, durch welchen die durch die Reduktion des Eisenerzes oxidierten Bestandteile des Reduktionsgases zumindest teilweise wieder reduziert werden. Durch diese Maßnahme soll einerseits das Zusammenbacken von Eisenerz- bzw. Eisenschwammteilchen verhindert werden, hauptsachlich soll aber die Warmebilanz des Einschmelzvergasers verbessert werden, so daß sie sich auf den Direktreduktionsschachtofen in der Weise auswirkt, daß die Menge an CO und H2-hältigem Gas und damit die Reduktionsgasmenge verringert wird.
Die Verringerung der Reduktionsgasmenge in einem Direktreduktionsschachtofen ist aber nicht mehr zeitgemäß Ein wesentlicher Teil der Wirtschaftlichkeit eines Systems aus Einschmelzvergaser und Direktreduktionsschachtofen resultiert aus der Tatsache, daß das aus dem Direktreduktionsschachtofen abgezogene Topgas, gegebenenfalls nach einer Gaswasche, wieder als Reduktionsgas und/oder kalorisch verwertbares Gas verwendet werden kann. Eine Verringerung der Reduktionsgasmenge verringert also auch die Wirtschaftlichkeit eines solchen Verfahrens
Bei der Reduktion mancher Eisenerze tritt das Problem auf, daß das Luckenvolumen je Tonne Erz des Mollers in der Schuttung der Einsatzstoffe nicht ausreicht, um die für die Erzreduktion erforderliche Reduktionsgasmenge durch den Reduktionsschacht zu leiten Dies kann verschiedene Ursachen haben eine hohe Schuttdichte, bzw geringe mittlere Korngroße des Erzes, eine breite Korngrößenverteilung, bzw ein großer Feinanteil, oder ein starker Kornzerfall der Erzteilchen oder -pellets wahrend der Reduktion oder aufgrund mechanischer Belastung Unter Luckenvolumen ist dabei das Volumen der Leerraume einer Schuttung zu verstehen Ein zu geringes Luckenvolumen resultiert in einer nicht ausreichenden bzw schwankenden Metallisierung des Eisenschwamms, da neben der zu geringen Reduktionsgasmenge auch die Gasverteilung innerhalb des Reduktionsschachtes ungleichmäßig ist Es können sich nämlich innerhalb der Schuttung Kanäle ausbilden, in denen das Reduktionsgas bevorzugt strömt, wahrend andere Bereiche nicht mehr bzw nicht mehr ausreichend durchgast werden
Zusätzlich kommt es durch die ungleichmäßige Gasverteilung auch zu einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung in der Schuttung, wodurch die Kalzinierung der in den Einsatzstoffen enthaltenen Zuschlagstoffe, wie Kalk und/oder Dolomit, negativ beeinflußt wird Da die im Direktreduktionsschachtofen nicht erzielte Metallisierung bzw Kalzinierung schließlich im Einschmelzvergaser vervollständigt werden muß, führt dies auch zu einer Minderung der Schmelzleistung des Einschmelzvergasers und zu einem insgesamt instabilen Anlagenbetrieb
Aus der EP 0 623 684 A ist ein Verfahren bekannt, bei welchem Abfall- und Reststoffe mit Kohlestaub und Eisen in metallischer und oxidischer Form nach ihrer Zusammensetzung in drei Gruppen getrennt gesammelt und agglomeriert werden, wobei die erste Gruppe hauptsachlich Eisen in oxidischer Form, die zweite Gruppe hauptsachlich Eisen in metallischer Form und die dritte Gruppe hauptsachlich kohlenstoffhaltige Stoffe enthalt Die Verwertung erfolgt, indem die Stoffe der ersten Gruppe in die Reduktionszone und die der zweiten und dritten Gruppe in die Einschmelzvergasungszone eingesetzt werden
Der Einsatz von insbesondere eisenoxidhaltigen Agglomeraten in der Reduktionszone stellt allerdings kein geeignetes Mittel dar, um den Luckengrad in der Schuttung zu erhohen, da diese Agglomerate zu Kornzerfall neigen und eine zu geringe mechanische Stabilität aufweisen
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, bei welchem eine gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Reduktionsgasmenge durch den Reduktionsschacht geleitet werden kann und infolge einer vergleichmaßigten Gasverteilung sowohl ein erhöhter als auch ein vergleichmaßigter Metallisierungs- und Kalziniergrad des Eisenschwamms bzw der Zuschlagstoffe erzielt wird Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, daß zusammen mit den Einsatzstoffen der Reduktionszone weitere, unter den Reaktionsbedingungen der Reduktionszone im wesentlichen inerte, stuckige Zuschlagstoffe zugeführt werden
Unter "inert" ist in diesem Zusammenhang eine im wesentlichen chemische Inertheit zu verstehen, die weiteren Zuschlagstoffe reagieren also mit dem Reduktionsgas und den Einsatzstoffen nicht bzw nur in einem vernachlassigbaren Ausmaß Weiters ist unter "inert" eine im wesentlichen vollständige Resistenz gegenüber thermischen und mechanischen Belastungen zu verstehen Das Austreiben von geringen Mengen an Gasen wie CO2 und/oder H2O ist aber möglich Die weiteren Zuschlagstoffe neigen also weder aufgrund der bei dem Einbringen in die Reduktionszone auftretenden schockartigen Erwärmung, noch aufgrund der im weiteren Reaktionsverlauf darüber lastenden restlichen Schuttung zu Kornzerfall oder erhöhtem Abrieb
Die weiteren Zuschlagstoffe durchwandern die Reduktionszone im wesentlichen unverändert Durch die Zugabe inerter stuckiger Zuschlagstoffe wird das Luckenvolumen je Tonne Erz der Schuttung erhöht
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens ist es dadurch möglich, eine erhöhte Reduktionsgasmenge aus der Einschmelzvergasungszone durch die Reduktionszone zu leiten Die Reduktionsgasmenge liegt dabei um 5 bis 50 %, vorzugsweise um 20 bis 40 % über der zur Reduktion des Eisenerzes benotigten Menge Aufgrund des erhöhten Luckenvolumens ist auch die Ausbildung von Kanälen und Verbackungen innerhalb der Schuttung verringert und daher auch die Gasverteilung vergleichmaßigt, woraus wiederum eine insgesamt erhöhte und vergleichmaßigte Metallisierung und Kalzinierung der Einsatzstoffe resultiert
Vorteilhafterweise werden als weitere Zuschlagstoffe ein unter den Reaktionsbedingungen im wesentlichen inerter Koks und/oder Trager von Schlackebestandteilen mit den Hauptkomponenten CaO und/oder MgO und/oder SiO und/oder Al Oι verwendet
Wahrend im vorgehend beschriebenen Stand der Technik ausdrucklich verlangt wird, daß der dem Direktreduktionsschachtofen aufgegebene Koks zumindest teilweise mit dem
Reduktionsgas reagiert, ist dies hier nicht erwünscht, da sich die mittlere Korngroße der weiteren Zuschlagstoffe wahrend des Durchlaufens durch die Reduktionszone nicht verandern soll. Ein solcher Koks, wie er erfindungsgemäß verwendet wird, ist beispielsweise durch eine dünne Ascheschicht inertisiert. Bei den erfindungsgemäß ebenfalls verwendeten Trägern von Schlackebestandteilen stellt sich das Problem der Reaktion mit den Einsatzstoffen oder dem Reduktionsgas nicht.
Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform werden als weitere Zuschlagstoffe Quarz und/oder Schlacke aus einem Stahlkonverter und/oder einem Hochofen und/oder einem Elektroofen und/oder der Einschmelzvergasungszone verwendet.
Neben der hervorragenden Eignung dieser Stoffe für das erfindungsgemäße Verfahren gelingt durch die Verwendung von Schlacke die Verwertung wenigstens eines Teiles von in der Hüttenindustrie anfallenden Schlacken. Bisher mußten diese Schlacken entweder deponiert werden oder Konnten allenfalls in der Baustoffindustrie weiterverwendet werden.
Besonders bevorzugt ist demgemäß die Verwendung von Schlacke aus einem Stahlkonverter, insbesondere einem nach dem LD-Verfahren betriebenen Stahlkonverter. Diese Schlacken weisen einen besonders niedrigen Phosphor-Gehalt auf und verursachen daher keinen zusätzlichen Phosphor-Eintrag in die der Reduktionszone nachfolgende Einschmelzvergasungszone.
Vorteilhafterweise beträgt die mittlere Korngröße der weiteren Zuschlagstoffe 6 bis 40 mm, vorzugsweise 10 bis 25 mm. Dieser Korngrößenbereich entspricht im wesentlichen dem der restlichen Einsatzstoffe und ermöglicht daher eine erhöhte und vergleichmäßigte Durchgasbarkeit der Schüttung.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt das Volumen der weiteren Zuschlagstoffe, bezogen auf das Gesamtvolumen aller der Reduktionszone zugeführten Stoffe, 5 bis 30 %, vorzugsweise 5 bis 20 %. In diesem Bereich besteht ein Optimum aus Durchgasbarkeit der Schüttung der Reduktionszone, dem Metallisierungs- bzw. Kalziniergrad der Einsatzstoffe, der erzielbaren Reduktionsleistung der Reduktionszone, sowie der Schmelzleistung der Einschmelzvergasungszone.
Gegenstand der Erfindung ist weiters eine Anlage zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von flüssigem Roheisen, aus von Eisenerz, vorzugsweise in Stück- und/oder Pelletform, und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, vorzugsweise Kalk und/oder Dolomit, gebildeten Einsatzstoffen, mit einem Reduktionsreaktor für Eisenerz, einem Einschmelzvergaser , einer den Einschmelzvergaser mit dem Reduktionsreaktor verbindenden Zuleitung für ein im Einschmelzvergaser gebildetes Reduktionsgas, einer oder mehrerer den Reduktionsreaktor mit dem Einschmelzvergaser verbindenden Forderleitung für das im Reduktionsreaktor gebildete Reduktionsprodukt, mit einer vom Reduktionsreaktor ausgehenden Topgas-Ableitung, mit einer in den Einschmelzvergaser mündenden Zuleitung für Kohlenstoffträger sowie mit in den Einschmelzvergaser mündenden Zuleitungen sauerstoffhaltige Gase und einem am Einschmelzvergaser vorgesehenen Abstich für Roheisen und Schlacke
Eine solche Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß am Reduktionsreaktor eine Chargiervorrichtung für die Zugabe weiterer, unter den im Reduktionsreaktor herrschenden Reaktionsbedingungen im wesentlichen inerter, stuckiger Zuschlagstoffe vorgesehen ist
Gemäß einer bevozugten Ausgestaltung ist in der Topgasableitung ein Mittel zur Regelung des aus dem Reduktionsreaktor abgezogenen Topgas- Volumenstroms vorgesehen Dieses Mittel kann beispielsweise als verstellbare Klappe ausgeführt sein Durch das Steuern des Topgasvolumenstroms wird gleichzeitig auch der erfindungsgenaß erhöhte Reduktionsgasvolumenstrom in den Reduktionsreaktor eingestellt
Vorteilhafterweise zweigt von der den Einschmelzvergaser mit dem Reduktionsreaktor verbindenden Reduktionsgaszuleitung eine Ableitung ab, durch welche jener Anteil des Reduktionsgases abgezogen wird, der nicht dem Reduktionsreaktor zugeführt wird. Bevorzugterweise ist in dieser Ableitung eine Druckregeleinrichtung vorgesehen, welche üblicherweise auf einen bestimmten Druck voreingestellt ist, sodaß bei Überschreiten dieses Druckes Reduktionsgas aus dem System entfernt wird
Vorteilhafterweise weist die Chargiervorrichtung für die weiteren Zuschlagstoffe eine Wiegevorrichtung auf, mit welcher das gewünschte Mengenverhältnis zu den restlichen Einsatzstoffen eingestellt wird
Das erfindungsgemaße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels naher erläutert
Einsatzstoffe in Schacht ohne Inertmaterial 150 t/h Erz
15 t/h Kalkstein
10 t/h Dolomit
157 000 mVh Reduktionsgas
Luckengrad ca 45 %
Metallisierungsgrad des Fe-Schwamms ca 80 %
Calciniergrad der Zuschlagstoffe ca 80 % abgeleitete Prozeßkennzahlen
Reduktionsgas / m3 Moller ca 2050 m3
Reduktionsgas / 1 Erz bzw Pellets ca 1050 m3
Einsatzstoffe in Schacht mit Inertmaterial 140 t/h Erz 5,5 t/h Dolomit 28,5 t/h LD-Schlacke
166 000 mVh Reduktionsgas
Luckengrad ca 45 %
Metallisierungsgrad des Fe-Schwamms > 90 % Calciniergrad der Zuschlagstoffe > 85 % abgeleitete Prozeßkennzahlen
Reduktionsgas / m3 Moller ca 2050 m3
Reduktionsgas / 1 Erz bzw Pellets ca 1180 m3, d h ca 12 % mehr Gas spezifisch Gasvolumina sind jeweils auf den Normzustand, d h 273,15 K und 101325 Pa bezogen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung Fig 1 dargestellten Ausführungsbeispiels naher erläutert, wobei die Zeichnung in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der Anlage zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens veranschaulicht
In einen als Schachtofen 1 ausgebildeten Reduktionsreaktor, d h in dessen Reduktionszone 2, werden von oben über eine Zuleitung 3 stuckige eisenoxidhaltige Einsatzstoffe, wie Erz 4, gegebenenfalls mit ungebrannten Zuschlagstoffen 5, wie Kalk und/oder Dolomit, chargiert Der Schachtofen 1 steht mit einem Einschmelzvergaser 6 in Verbindung, in dem aus Kohlenstofftragern und sauerstoffhaltigem Gas ein Reduktionsgas erzeugt wird, welches über eine Zuleitung 7 dem Schachtofen 1 zugeführt wird und diesen im Gegenstrom zu den Einsatzstoffen 4,5 durchströmt
Des weiteren werden in den Reduktionsreaktor 1 weitere Zuschlagstoffe 8 mittels einer Chargiervorrichtung 9 eingebracht Die Chargiervorrichtung ist mit einer Wiegevorrichtung ausgestattet, durch welche das Mengen- bzw das Volumenverhaltnis der weiteren Zuschlagstoffe 8 zu den Einsatzstoffen 4,5 gesteuert wird
Der Einschmelzvergaser 6 weist eine Zuleitung 10 für feste stuckige Kohlenstofftrager 1 1 und Zuleitungen 12 für sauerstoffhaltige Gase auf Im Einschmelzvergaser 6 sammeln sich unterhalb der Einschmelzvergasungszone 13 schmelzflussiges Roheisen 14 und schmelzflussige Schlacke 15, die über einen Abstich 16 abgestochen werden
Die im Schachtofen 1 in der Reduktionszone 2 zu Eisenschwamm teil- oder fertigreduzierten Einsatzstoffe 4,5 werden dem Einschmelzvergaser 6 über eine oder mehrere Forderleitungen 17 zugeführt, beispielsweise mittels Forderschnecken An den oberen Teil des Schachtofens 1 schließt eine Ableitung 18 für das in der Reduktionszone 2 entstehende Topgas an Die Topgasableitung 18 enthalt ein Mittel 19, beispielsweise eine verstellbare Klappe, zur Steuerung des Volumenstromes des aus dem Schachtofen 1 abgezogenen Topgases Mit dem in der Topgasableitung 18 vorgesehenen Mittel 19 wird auch das Volumen des Reduktionsgases gesteuert, das über die Reduktionsgaszuleitung 7 in den Schachtofen 1 eingeleitet wird
Von der Reduktionsgaszuleitung 7 zweigt eine Ableitung 20 ab, durch welche Reduktionsgas, das nicht in den Reduktionsreaktor 1 geleitet wird, abgezogen wird Die Ableitung 20 kann eine Druckregeleinrichtung 21 enthalten Die Druckregeleinrichtung 21 ist üblicherweise auf einen bestimmten Druck voreingestellt, sodaß bei Überschreiten dieses Druckes Reduktionsgas aus dem System entfernt wird
Durch das Zusammenwirken von Druckregeleinrichtung 21 und dem Mittel 19 zur Steuerung des Volumenstroms wird das Volumen des dem Schachtofen 1 zugeleiteten Reduktionsgases gesteuert Die Erfindung beschrankt sich nicht auf das in Fig 1 dargestellte Ausfuhrungsbeispiel, sondern umfaßt auch alle dem Fachmann bekannten Mittel, die zur Ausführung der Erfindung herangezogen werden können

Claims

Patentansprüche
1 Verfahren zur Herstellung von flussigem Roheisen, wobei von Eisenerz, vorzugsweise in Stuck- und/oder Pelletform, und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, vorzugsweise Kalk und/oder Dolomit, gebildete Einsatzstoffe in einer Reduktionszone zu Eisenschwamm reduziert werden und der Eisenschwamm in einer Einschmelzvergasungszone unter
Zuführ fester Kohlenstofftrager und sauerstoffhaltiger Gase zu flussigem Roheisen erschmolzen wird, wobei ein Reduktionsgas, welches zumindest teilweise in die Reduktionszone eingeleitet, dort umgesetzt und als Topgas abgezogen wird, und Schlacke gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit den Einsatzstoffen der Reduktionszone weitere, unter den Reaktionsbedingungen der
Reduktionszone im wesentlichen inerte, stuckige Zuschlagstoffe zugeführt werden
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des in die Reduktionszone eingeleiteten Reduktionsgases um 5 bis 50 %, vorzugsweise um 20 bis 40 % über der zur Reduktion des Eisenerzes benotigten Menge liegt
3 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Zuschlagstoffe ein unter den Reaktionsbedingungen im wesentlichen inerter Koks und/oder Trager von Schlackebestandteilen mit den Hauptkomponenten CaO und/oder MgO und/oder SiO2 und/oder Al2O verwendet werden.
4 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Zuschlagstoffe Quarz und/oder Schlacke aus einem Stahlkonverter und/oder einem
Hochofen und/oder einem Elektroofen und/oder der Einschmelzvergasungszone verwendet werden
5 Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Zuschlagstoff Schlacke aus einem Stahlkonverter, insbesondere einem nach dem LD-Verfahren betriebenen Stahlkonverter, verwendet wird
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Korngröße der weiteren Zuschlagstoffe 6 bis 40 mm, vorzugsweise 10 bis 25 mm beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der weiteren Zuschlagstoffe, bezogen auf das Gesamtvolumen aller der
Reduktionszone zugeführten Stoffe, 5 bis 30 %, vorzugsweise 5 bis 20 % beträgt.
8. Anlage zur Herstellung von flüssigem Roheisen, aus von Eisenerz (4), vorzugsweise in Stück- und/oder Pelletform, und gegebenenfalls Zuschlagstoffen (5), vorzugsweise Kalk und/oder Dolomit, gebildeten Einsatzstoffen (4,5), mit einem Reduktionsreaktor (1) für Eisenerz, einem Einschmelzvergaser (6), einer den Einschmelzvergaser (6) mit dem
Reduktionsreaktor (1 ) verbindenden Zuleitung (7) für ein im Einschmelzvergaser (6) gebildetes Reduktionsgas, einer oder mehrerer den Reduktionsreaktor (1 ) mit dem Einschmelzvergaser (6) verbindenden Förderleitung (17) für das im Reduktionsreaktor (1) gebildete Reduktionsprodukt, mit einer vom Reduktionsreaktor (1) ausgehenden Topgas- Ableitung (18), mit einer in den Einschmelzvergaser (6) mündenden Zuleitung
(10) für Kohlenstoffträger (1 1), sowie mit in den Einschmelzvergaser (6) mündenden Zuleitungen (12) sauerstoffhaltige Gase und einem am Einschmelzvergaser (6) vorgesehenen Abstich (16) für Roheisen (14) und Schlacke (15), dadurch gekennzeichnet, daß am Reduktionsreaktor (1) eine Chargiervorrichtung (9) für die Zugabe weiterer, unter den im Reduktionsreaktor (1 ) herrschenden
Reaktionsbedingungen im wesentlichen inerter, stückiger Zuschlagstoffe (8) vorgesehen ist.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Topgasableitung (18) ein Mittel ( 19) zur Regelung des aus dem Reduktionsreaktor ( 1 ) abgezogenen Topgas- Volumenstroms vorgesehen ist.
10. Anlage nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß von der Reduktionsgaszuleitung (7) eine Ableitung (20) abzweigt.
1 1. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Ableitung (20) eine Druckregeleinrichtung (21 ) vorgesehen ist
12. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Chargiervorrichtung (9) für die weiteren Zuschlagstoffe (8) eine Wiegevorrichtung enthält.
PCT/EP1998/008453 1998-01-15 1998-12-22 Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen WO1999036579A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR9814005-1A BR9814005A (pt) 1998-01-15 1998-12-22 Processo para produzir ferro gusa fundido.
JP2000540280A JP2002509192A (ja) 1998-01-15 1998-12-22 溶融銑鉄を製造するためのプロセス
KR1020007007802A KR20010034175A (ko) 1998-01-15 1998-12-22 용융 선철의 제조방법
EP98966675A EP1047795A1 (de) 1998-01-15 1998-12-22 Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen
CA002318185A CA2318185A1 (en) 1998-01-15 1998-12-22 Method for producing hot metal
AU24170/99A AU2417099A (en) 1998-01-15 1998-12-22 Method for producing hot metal

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA49/98 1998-01-15
AT0004998A AT407054B (de) 1998-01-15 1998-01-15 Verfahren zum herstellen von flüssigem roheisen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999036579A1 true WO1999036579A1 (de) 1999-07-22

Family

ID=3480178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1998/008453 WO1999036579A1 (de) 1998-01-15 1998-12-22 Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1047795A1 (de)
JP (1) JP2002509192A (de)
KR (1) KR20010034175A (de)
CN (1) CN1285880A (de)
AT (1) AT407054B (de)
AU (1) AU2417099A (de)
BR (1) BR9814005A (de)
CA (1) CA2318185A1 (de)
PL (1) PL341942A1 (de)
TW (1) TW479073B (de)
WO (1) WO1999036579A1 (de)
ZA (1) ZA99166B (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110512043A (zh) * 2019-09-11 2019-11-29 中南大学 一种气基竖炉煅烧石灰石联产铁矿预还原产品的方法
CN111218535A (zh) * 2020-03-15 2020-06-02 苏亚杰 熔铁浴煤制气加热循环还原气生产直接还原铁的方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB706318A (en) * 1950-01-30 1954-03-31 Somogyi Francis Paul A method for the heat-treatment of materials in vertical shaft furnaces
DE1026080B (de) * 1952-06-03 1958-03-13 Rheinische Kalksteinwerke Verfahren zur Erzielung von Koksersparnissen beim Schachtofen
US3214263A (en) * 1961-09-05 1965-10-26 Indian Iron & Steel Company Lt Treatment of haematite iron ore for use in the production of iron
US3635456A (en) * 1970-04-29 1972-01-18 Dravo Corp Apparatus for direct reduction of iron oxide compacts
DE2813977A1 (de) * 1977-07-13 1979-01-25 John Edward Rehder Verfahren zum verhuetten von metalloxid zu geschmolzenem metall in einem schachtofen
DE3421878A1 (de) * 1984-06-13 1985-12-19 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Verfahren und anlage zur kontinuierlichen erzeugung von roheisen
DE3503493A1 (de) * 1985-01-31 1986-08-14 Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren zur herstellung von roheisen
WO1992007964A1 (en) * 1990-11-01 1992-05-14 SSAB Tunnplåt AB A method of recirculating fine waste products
EP0623684A2 (de) * 1993-05-07 1994-11-09 Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Verfahren zur Verwertung von eisenhältigen Abfall- oder Reststoffen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2921786A1 (de) * 1979-05-29 1980-12-11 Veszpremi Vegyipari Egyetem Verfahren und vorrichtung zur herstellung von, ggf. einen oder mehr zusatzstoffe enthaltenden, eisenpulvern

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB706318A (en) * 1950-01-30 1954-03-31 Somogyi Francis Paul A method for the heat-treatment of materials in vertical shaft furnaces
DE1026080B (de) * 1952-06-03 1958-03-13 Rheinische Kalksteinwerke Verfahren zur Erzielung von Koksersparnissen beim Schachtofen
US3214263A (en) * 1961-09-05 1965-10-26 Indian Iron & Steel Company Lt Treatment of haematite iron ore for use in the production of iron
US3635456A (en) * 1970-04-29 1972-01-18 Dravo Corp Apparatus for direct reduction of iron oxide compacts
DE2813977A1 (de) * 1977-07-13 1979-01-25 John Edward Rehder Verfahren zum verhuetten von metalloxid zu geschmolzenem metall in einem schachtofen
DE3421878A1 (de) * 1984-06-13 1985-12-19 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Verfahren und anlage zur kontinuierlichen erzeugung von roheisen
DE3503493A1 (de) * 1985-01-31 1986-08-14 Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren zur herstellung von roheisen
WO1992007964A1 (en) * 1990-11-01 1992-05-14 SSAB Tunnplåt AB A method of recirculating fine waste products
EP0623684A2 (de) * 1993-05-07 1994-11-09 Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Verfahren zur Verwertung von eisenhältigen Abfall- oder Reststoffen

Also Published As

Publication number Publication date
ZA99166B (en) 1999-07-12
TW479073B (en) 2002-03-11
AT407054B (de) 2000-12-27
CA2318185A1 (en) 1999-07-22
PL341942A1 (en) 2001-05-07
EP1047795A1 (de) 2000-11-02
BR9814005A (pt) 2000-10-10
ATA4998A (de) 2000-04-15
CN1285880A (zh) 2001-02-28
AU2417099A (en) 1999-08-02
KR20010034175A (ko) 2001-04-25
JP2002509192A (ja) 2002-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69830924T2 (de) Direktschmelzverfahren zur herstellung von metallen aus metalloxiden
EP0657549B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Eisenschmelze
AT404735B (de) Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten
EP0126391B1 (de) Verfahren zur Eisenherstellung
DE3932182C2 (de) Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens
EP0576414B1 (de) Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen oder flüssigen Stahlvorprodukten sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens
EP0754245B1 (de) Verfahren zur herstellung von roheisen oder stahl und zementklinker aus schlacken
DE3042222C2 (de) Verfahren zur Reduktion von feinkörnigen, unter anderem Eisenoxide enthaltenden Metalloxiden unter Gewinnung von bei der Temperatur der Eisenschmelze flüchtigen Metallen
AT403055B (de) Verfahren zur verwertung von eisenhältigen abfall- oder reststoffen
EP2664681A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von feinteilchenförmigem Material in die Wirbelschicht eines Reduktionsaggregates
WO1994012672A1 (de) Verfahren zur herstellung von roheisen aus eisenerzen und vorrichtung zur thermischen und/oder chemischen behandlung eines leicht zerfallenden materials oder zur herstellung von roheisen mittels dieses verfahrens
EP0302047A1 (de) Verfahren und Anlage zur Gewinnung von flüssigem Roheisen oder Stahlvorprodukten aus stückigen, eisenoxidhältigen Einsatzstoffen
EP4219773A1 (de) Verfahren zum herstellen von flüssigem roheisen aus einem dri-produkt
EP0712446B1 (de) Verfahren zum herstellen von stahl unter einsatz von briketts aus hüttenreststoffen
EP0787213B1 (de) Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten sowie anlage zur durchführung des verfahrens
EP1285096B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten aus eisenerzhältigen einsatzstoffen
EP1198599B1 (de) Verfahren zur schlackenkonditionierung mit einbringen von hüttenreststoffen sowie anlage hierzu
EP0195770A1 (de) Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen oder Stahlvorprodukten
AT407054B (de) Verfahren zum herstellen von flüssigem roheisen
EP0897430B1 (de) Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten
WO1998002586A1 (de) Verfahren zum herstellen von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten
WO1999024627A1 (de) Verfahren zur herstellung von direkt reduziertem eisen, flüssigem roheisen und stahl
EP4237587A1 (de) Stahlherstellung aus eisenschmelze
EP0630976B1 (de) Verfahren zur Erzeugung von flüssigem Roheisen aus stückigem Eisenerz
WO1997033004A1 (de) Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten und metallschwamm

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 98813116.1

Country of ref document: CN

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BR CA CN IN JP KR PL US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1998966675

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 24170/99

Country of ref document: AU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2318185

Country of ref document: CA

Ref document number: 2318185

Country of ref document: CA

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020007007802

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09600441

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1998966675

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020007007802

Country of ref document: KR

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1998966675

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1020007007802

Country of ref document: KR