WO2020260561A1 - Method for measuring a magnetic property of spongy iron - Google Patents

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WO2020260561A1
WO2020260561A1 PCT/EP2020/067992 EP2020067992W WO2020260561A1 WO 2020260561 A1 WO2020260561 A1 WO 2020260561A1 EP 2020067992 W EP2020067992 W EP 2020067992W WO 2020260561 A1 WO2020260561 A1 WO 2020260561A1
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measurement
direct reduction
iron
information
carried out
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PCT/EP2020/067992
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Daniel Wöckinger
Thomas BÜRGLER
Franz Hauzenberger
Robert Millner
Gerald Rosenfellner
Gerd Bramerdorfer
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Primetals Technologies Austria GmbH
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Publication date
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    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R33/12Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2300/00Process aspects
    • C21B2300/04Modeling of the process, e.g. for control purposes; CII

Definitions

  • the invention relates to a method for obtaining at least one piece of information about a sponge iron, which is carried out by means of a in a direct reduction reactor
  • Direct reduction reactor - for example its magnetic permeability or its electrical conductivity - to win.
  • the disadvantage with regard to magnetic properties is that only at temperatures below the Curie temperature of iron useful information about iron content can be obtained; during the direct reduction process in
  • the measurement is in each case on a measured amount of the
  • the measurement amount is based at least in part on one after the direct reduction process has been carried out
  • the measurement quantity is based at least in part on a sample of measurement material taken from a material stream discharged from the direct reduction reactor after the direct reduction process has been carried out
  • Direct reduction process was produced can be obtained. It is, for example, information relating to
  • Ferromagnetic iron content It is, for example, information relating to
  • sponge iron is to be understood as a product of direct reduction with a
  • Carbon content Since magnetic properties are measured or recorded, the measurement or recording only provides information about carbon that is present with iron in a compound exhibiting the magnetic property.
  • Magnetic properties are properties that make that
  • At least one measurement of at least one magnetic property for example the magnetic permeability, at a temperature of the sponge iron
  • One or more magnetic properties can be measured.
  • One measurement or several measurements can be carried out.
  • the desired information is at least partially based on the result of the measurement or measurements
  • magnetic permeability information regarding the content of win ferromagnetic iron or degree of metallization or carbon content.
  • the information can be an indication of the actual amount of substance present if all particles of the substance are from the
  • Measurement methods can be recorded - for example in the case of the substance metallic iron. If the measuring method cannot record all the particles of a substance, the measurement provides information about the amount of substance in the substance that can be detected - for example, as stated above with regard to information regarding the substance carbon; only the carbon is recorded which is present with iron in a compound which has the measured magnetic property under the conditions of the measurement - for example cementite Fe 3 C.
  • the desired information is either obtained only on the basis of the result of the measurement or measurements, or it is obtained with the help of additional information - for example with the help of information about the temperature at which the measurement is made.
  • the direct reduction process is carried out in the direct reduction reactor.
  • the measurement is in each case on a measured amount of the
  • the measurement amount can - at least partially - on one after the implementation of the
  • Direct reduction process based on sample material taken from the direct reduction reactor.
  • the measurement amount can be based - at least in part - on a measurement material sample which is taken from a material flow discharged from the direct reduction reactor after the direct reduction process has been carried out.
  • the measurement set consists entirely of a subset or the entire
  • Measurement material sample can exist, or can also contain other components in addition to the partial amount or the entire measurement material sample, for example
  • the measured amount of sponge iron can also be in the material flow discharged from the direct reduction reactor after the direct reduction process has been carried out, that is to say without taking a sample of the material to be measured
  • the part of the system can be measured. This can be done, for example, by taking the measurement on a part of the system that conducts the flow of material, with the part of the system either not
  • Pipe section on which the measurement is carried out must be made of non-magnetic material - or its influence is known and can therefore be removed from the result of the measurement.
  • the system part can, for example, be a seal leg, a discharge chamber, chutes or lines for conveying material into the discharge chamber or from the discharge chamber to compacting devices.
  • the measurement quantity is based at least in part on an after implementation of the
  • this sponge iron is a product of direct reduction with a ratio of mass percent Fe 3 C cementite to mass percent metallic iron of less than 50%, preferably less than 30%. Below the Curie temperature of elemental iron
  • Measurement data obtained for the magnetic property have a particularly precise relation to the desired information about the sponge iron, so that from the measured magnetic property or from the measured magnetic
  • Degree of metallization can be obtained as follows on the basis of a measurement, similar to ISO 11258:
  • M is the degree of metallization of the measured quantity in
  • m FeM is the mass of metallic iron present in the measured quantity. According to HOT BRIQUETTED IRON (HBI) QUALITY ASSESSMENT GUIDE, International Iron Metallics Association August 2018, metallic iron is iron in non-oxidized form with an oxidation number of 0. Elemental iron and the iron content in compounds in which iron is present
  • Oxidation number 0 is present - for example iron in cementite Fe 3 C; the iron content in compounds that have metal-like properties, such as iron in
  • Cementite is referred to as metallic iron in the context of this application - are referred to as metallic iron in the context of this application.
  • m FeT is the mass of the total iron contained in the measured quantity; "Total iron”, T stands for total. According to HOT BRIQUETTED IRON (HBI) QUALITY ASSESSMENT GUIDE, International Iron Metallics Association August 2018, Total iron includes everything Iron in any form, whether free or combined with other elements such as oxygen.
  • m FeM is, for example, via measurements
  • ferromagnetic metallic iron since, for example, ferromagnetic magnetite Fe 3 O 4 has already been completely or practically completely reduced to non-ferromagnetic wustite (FeO) or metallic iron.
  • the total iron content m FeT can usually not be determined directly via ferromagnetic properties, but m FeT and thus the metallization can, for example, with the help of the chemical analysis of the starting materials for the
  • the gangue is rock that does not contain any iron compounds.
  • the total iron content m FeT is then calculated using a
  • the method also comprises
  • the detection is carried out in each case on a detection set of the sponge iron, with at least one member of the group on the detection set
  • the acquisition amount is based at least partially on a during and / or after the implementation of the
  • the detection amount is based at least partially on a detection material sample taken from a material flow discharged from the direct reduction reactor after the direct reduction process has been carried out
  • the acquisition amount it is based at least in part on one after the implementation of the
  • this sponge iron is a product of direct reduction with a ratio of mass percent Fe 3 C cementite to mass percent metallic iron of less than 50%, preferably less than 30%.
  • the detection relates to a temperature of the sponge iron above the Curie temperature of
  • elemental iron, elemental iron or iron compounds are not ferromagnetic, but paramagnetic. During the detection, any substances that may be present are detected that are ferromagnetic, but not elemental iron or
  • a correction factor for results of the measurement can thus be determined from the detection, which indicates the extent to which the result of the measurement cannot be caused by iron or iron compounds.
  • the measurement material sample and the acquisition material sample can be the same - the acquisition material sample can also be can be used as sample material or vice versa. In this way, the effort for taking samples is reduced.
  • the measurement amount and the detection amount can be the same
  • the acquisition quantity can also be used as a measurement quantity
  • the comminution is preferably carried out in an inert atmosphere in order to change the chemical composition
  • Determined collection amount This can increase the accuracy or reproducibility of the measurement or detection. This can be done before the measurement or acquisition, or after the measurement or acquisition.
  • At least one measurement at a temperature below the Curie temperature of elemental iron at least two measurements are preferably carried out. At a temperature below the Curie temperature of elemental iron, at least a first measurement is made at a temperature above the Curie temperature
  • ferromagnetic iron compound preferably cementite Fe 3 C
  • at least one further measurement below the Curie temperature of this iron compound was carried out. In this way information can be given about amount of this Iron compound, and in the case of cementite as above
  • the measurement amount is preferably set to a temperature below the Curie temperature
  • Iron compound cooled Active cooling, preferably to a desired final temperature, increases the speed of the process and the reproducibility of the measurement.
  • the carbon In order to be able to measure the carbon content using magnetic methods, the carbon must be present in a ferromagnetic compound, for example cementite Fe 3 C, so you can only measure the correspondingly bound carbon.
  • a ferromagnetic compound for example cementite Fe 3 C
  • m gebC mass or mass fraction or mass percentage (m-%) of bound carbon in the measured amount
  • m geb C [m FeM (T ⁇ T Fe 3C) _ m FeM (T Fe 3C ⁇ T ⁇ T Fe)] * mm C / (3 * mm Fe ) ⁇
  • m FeM (T ⁇ TFe3c) refers to an amount of metallic iron resulting from the measurement signal of a measurement at a temperature T below the Curie temperature of cementite TFe 3 C.
  • the measurement signal for metallic iron comes from elemental iron as well as from iron in the form of cementite Fe 3 C below the authorized level
  • ferromagnetic components are present in this temperature range.
  • m FeM (TFe3C ⁇ T ⁇ TFe) refers to an amount of elemental iron below the authorized amount resulting from the measurement signal of a measurement at a temperature T below the Curie temperature of elemental iron and above the Curie temperature of cementite TFe 3 C Assumption that no or
  • the measurement and / or the acquisition, preferably also the acquisition of the information, is preferably carried out in an automated manner. This speeds up the process and reduces the effort required to carry it out.
  • the measurement and / or the acquisition and / or the acquisition of the information is preferably carried out continuously or quasi-continuously. It is under continuously
  • the sample of acquisition material runs continuously and a measurement or recording takes place at least once every 30 minutes.
  • quasi-continuous is preferably to be understood as meaning that an existing device for taking the measurement material sample and / or
  • the sample of the acquisition material runs discontinuously and a measurement or acquisition takes place at least once every 30 minutes. This allows quick information about the properties of the sponge iron and subsequently enables any necessary information to be taken quickly
  • Another subject matter of the present application is a direct reduction process which is regulated at least partially on the basis of information obtained according to the invention.
  • the regulation is either only based on the
  • Another object of the present application is a signal processing device with a machine-readable program code, characterized in that it contains control commands for controlling an inventive
  • Another subject matter of the present application is a machine-readable program code for a signal processing device according to the invention, characterized in that the program code has control commands which the
  • Trigger signal processing device to regulate.
  • Another subject matter of the present application is a storage medium with a stored on it
  • Figure 1 shows an embodiment with removal of a
  • FIG. 2 shows another embodiment with taking a sample of the acquisition material.
  • FIG. 3 shows an embodiment in which the measured amount of sponge iron is in the material flow during the measurement.
  • Sponge iron is carried out.
  • Reducing gas 2 is introduced into the direct reduction reactor and reduces the iron oxide-containing material contained in it, with sponge iron 3 being formed.
  • a sponge iron sample to be measured is taken via a removal device 4 - for example a
  • the measurement of the magnetic property is made on a measurement amount based on the so
  • the measuring material sample is cooled to a temperature below the Curie temperature of iron when it is removed.
  • the mass of the measured quantity is determined, which is not shown separately for better clarity.
  • the measured amount is a serving of the
  • the measurement amount can be how
  • the pipe connection 8 is shown by way of example, be part of a material column which is located in a pipe connection 8 on which the Measurement is performed.
  • the pipe connection 8 is in
  • Area of the measuring device made of non-magnetic material.
  • the sponge iron is fed to a further measuring device 10 by means of a cooling screw 9. It is cooled to a temperature below the Curie temperature of cementite. Cooled in this way, a second measurement is carried out in the same way as the first measurement.
  • the results of the first measurement and the second measurement are fed to an evaluation unit 11 in which the
  • Signal processing device with a machine-readable program code, with which the direct reduction process is regulated on the basis of the information obtained.
  • the measurements and the acquisition of the information take place automatically and continuously.
  • FIG. 2 shows another embodiment in a representation that is largely analogous to FIG.
  • the measuring material sample of FIG. 1 is conditioned and fed to a detection device 14 via a transport device 13.
  • the detection of the magnetic property is made on an amount of detection based on the conditioned sample of the detection material.
  • Capture amount is one serving of
  • Detection device 14 is located. As shown by way of example, the amount to be detected can be part of a column of material be located in a pipe connection 15 on which the measurement is carried out.
  • the pipe connection 15 is made of non-magnetic material in the area of the detection device.
  • the detection amount when detected has a temperature above the Curie temperature of elemental iron; there is no cooling during the supply to the detection device 14.
  • the sponge iron is measured using a
  • Cooling screw 16 is fed to a measuring device 17. It is cooled to a temperature below the Curie temperature of elemental iron. Cooled in this way, a first measurement is carried out analogously to the description in FIG. 1. After the first measurement carried out by means of the measuring device 17, the sponge iron is fed to a further measuring device 19 by means of a cooling screw 18. It is cooled to a temperature below the Curie temperature of cementite. Cooled in this way, a second measurement is carried out in the same way as the first measurement.
  • the acquisition material sample also serves as a
  • Measuring material sample After being transported into a measuring device, the quantity to be recorded can serve as a quantity to be measured.
  • the results of the acquisition, the first measurement and the second measurement are fed to an evaluation unit 20 in which the desired information is obtained through mathematical
  • FIG. 3 is largely more analogous to FIGS. 1 and 2
  • Direct reduction process is diverted from the direct reduction reactor material flow.
  • the measurement is carried out by means of the measuring device 30 on a pipe section 31 which conducts the material flow and which has no influence on the measurement because it is made of non-magnetic material

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Abstract

Method for obtaining at least one item of information from the group - information relating to the content of ferromagnetic iron, - information relating to the degree of metallization, - information relating to the carbon content, concerning a spongy iron (3) that has been produced by means of a direct reduction process carried out in a direct reduction reactor (1). It comprises at least one measurement of at least one magnetic property at a temperature of the spongy iron (3) below the Curie temperature of elemental iron, and obtaining the information at least partly on the basis of the result of the measurement. The measurement is performed in each case on a measurement amount of the spongy iron (3) which is based on a measurement-material sample taken from the direct reduction reactor (1) after the direct reduction process has been carried out or on a measurement-material sample taken from a stream of material discharged from the direct reduction reactor (1) after the direct reduction process has been carried out or which is in the stream of material during the measurement.

Description

Beschreibung description
Bezeichnung der Erfindung Title of the invention
Verfahren zur Messung einer magnetischen Eigenschaft von Eisenschwamm Method for measuring a magnetic property of sponge iron
Gebiet der Technik Field of technology
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung zumindest einer Information über einen Eisenschwamm, der mittels eines in einem Direktreduktionsreaktor durchgeführten The invention relates to a method for obtaining at least one piece of information about a sponge iron, which is carried out by means of a in a direct reduction reactor
Direktreduktionsprozesses hergestellt wurde, wobei die gewonnene Information aus der Gruppe Direct reduction process was produced, with the information obtained from the group
- Information bezüglich Gehalt an ferromagnetischem Eisen, - information on the content of ferromagnetic iron,
- Information bezüglich Metallisierungsgrad, - information on the degree of metallization,
- Information bezüglich Kohlenstoffgehalt, - information on carbon content,
stammt. originates.
Stand der Technik State of the art
Es ist bekannt, Eisenschwamm mittels Direktreduktionprozess in einem Direktreduktionsreaktor herzustellen. Um den It is known to produce sponge iron by means of a direct reduction process in a direct reduction reactor. To the
Eisengehalt von Eisenschwamm im Direktreduktionsreaktor während des Direktreduktionsprozesses bestimmen zu können, ist aus DE3017001A1 bekannt, mithilfe von Spulen To be able to determine the iron content of sponge iron in the direct reduction reactor during the direct reduction process is known from DE3017001A1, with the aid of coils
Informationen über Eigenschaften des Eisenschwamms im Information on properties of the sponge iron im
Direktreduktionsreaktor - beispielsweise seine magnetische Permeabilität oder seine elektrische Leitfähigkeit - zu gewinnen. Direct reduction reactor - for example its magnetic permeability or its electrical conductivity - to win.
Nachteilig ist hinsichtlich magnetischer Eigenschaften, dass erst bei Temperaturen unter der Curie-Temperatur von Eisen brauchbare Informationen über Eisengehalt gewonnen werden können; während des Direktreduktionsprozesses im The disadvantage with regard to magnetic properties is that only at temperatures below the Curie temperature of iron useful information about iron content can be obtained; during the direct reduction process in
Direktreduktionsreaktor liegt die Temperatur jedoch meist darüber. Die Messung der elektrischen Leitfähigkeit wiederum funktioniert zwar prinzipiell bei solch hohen Temperaturen, liefert dann jedoch nur relativ ungenaue Ergebnisse. In the direct reduction reactor, however, the temperature is usually higher. The measurement of the electrical conductivity in turn works in principle at such high temperatures, but then only provides relatively imprecise results.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Technische Aufgabe Technical task
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Gewinnung zumindest einer Information über einen mittels eines in einem Direktreduktionsreaktor durchgeführten It is the object of the invention to provide a method for obtaining at least one piece of information about an item carried out in a direct reduction reactor
Direktreduktionsprozesses hergestellten Eisenschwamm, vorzustellen, das die Gewinnung genauerer Information aus der Gruppe Sponge iron produced by the direct reduction process, to introduce the extraction of more precise information from the group
- Information bezüglich Gehalt an ferromagnetischem Eisen, - information on the content of ferromagnetic iron,
- Information bezüglich Metallisierungsgrad, - information on the degree of metallization,
- Information bezüglich Kohlenstoffgehalt, - information on carbon content,
ermöglicht. enables.
Technische Lösung Technical solution
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein This task is solved by a
Verfahren zur Gewinnung zumindest einer Information Method for obtaining at least one piece of information
aus der Gruppe from the group
- Information bezüglich Gehalt an ferromagnetischem Eisen, - information on the content of ferromagnetic iron,
- Information bezüglich Metallisierungsgrad, - information on the degree of metallization,
- Information bezüglich Kohlenstoffgehalt, - information on carbon content,
über einen Eisenschwamm, der mittels eines in einem via a sponge iron, which by means of one in one
Direktreduktionsreaktor durchgeführten Direct reduction reactor carried out
Direktreduktionsprozesses hergestellt wurde, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es Direct reduction process was produced, which is characterized in that it
- zumindest eine Messung zumindest einer magnetischen - at least one measurement of at least one magnetic
Eigenschaft bei einer Temperatur des Eisenschwamms unterhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen, Property at a temperature of the sponge iron below the Curie temperature of elemental iron,
- Gewinnung der Information zumindest teilweise auf Basis des Ergebnisses der Messung, - Obtaining the information at least partially based on the result of the measurement,
umfasst. includes.
Die Messung wird jeweils an einer Mess-Menge des The measurement is in each case on a measured amount of the
Eisenschwamms vorgenommen. Auf die Mess-Menge trifft Made of sponge iron. Meets the measurement crowd
zumindest ein Mitglied der Gruppe at least one member of the group
- die Mess-Menge basiert zumindest teilweise auf einer nach Durchführung des Direktreduktionsprozesses - The measurement amount is based at least in part on one after the direct reduction process has been carried out
aus dem Direktreduktionsreaktor entnommenen taken from the direct reduction reactor
Messmaterialprobe, Measuring material sample,
- die Mess-Menge basiert zumindest teilweise auf einer aus einem nach Durchführung des Direktreduktionsprozesses aus dem Direktreduktionsreaktor ausgeleiteten Materialstrom entnommenen Messmaterialprobe, - the measurement quantity is based at least in part on a sample of measurement material taken from a material stream discharged from the direct reduction reactor after the direct reduction process has been carried out,
- die Mess-Menge Eisenschwamm befindet sich während der - the measured amount of sponge iron is during the
Messung in dem Materialstrom, Measurement in the material flow,
zu . to.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung Advantageous Effects of the Invention
Mit dem Verfahren können verschiedene Informationen über einen Eisenschwamm, der mittels eines in einem With the method various information about a sponge iron, which by means of an in one
Direktreduktionsreaktor durchgeführten Direct reduction reactor carried out
Direktreduktionsprozesses hergestellt wurde, gewonnen werden. Es handelt sich beispielsweise um Information bezüglich Direct reduction process was produced can be obtained. It is, for example, information relating to
Gehalt an ferromagnetischem Eisen. Es handelt sich beispielsweise um Information bezüglich Ferromagnetic iron content. It is, for example, information relating to
Metallisierungsgrad. Degree of metallization.
Unter Eisenschwamm ist dabei im Rahmen dieser Anmeldung zu verstehen ein Produkt der Direktreduktion mit einem In the context of this application, sponge iron is to be understood as a product of direct reduction with a
Verhältnis von Massenprozent Fe3C Zementit zu Massenprozent metallisches Eisen kleiner 50%, bevorzugt kleiner 30%. Ratio of mass percent Fe 3 C cementite to mass percent metallic iron less than 50%, preferably less than 30%.
Es handelt sich beispielsweise um Information bezüglich It is, for example, information relating to
Kohlenstoffgehalt . Da magnetische Eigenschaften gemessen beziehungsweise erfasst werden, wird durch die Messung beziehungsweise Erfassung nur Information über Kohlenstoff gewonnen, der mit Eisen in einer die magnetische Eigenschaft aufweisenden Verbindung vorliegt. Carbon content. Since magnetic properties are measured or recorded, the measurement or recording only provides information about carbon that is present with iron in a compound exhibiting the magnetic property.
Magnetische Eigenschaften sind Eigenschaften, die das Magnetic properties are properties that make that
Verhalten bezüglich eines Magnetfeldes beschreiben. Describe behavior in relation to a magnetic field.
Erfindungsgemäß wird zumindest eine Messung zumindest einer magnetischen Eigenschaft, beispielsweise der magnetischen Permeabilität, bei einer Temperatur des Eisenschwamms According to the invention, at least one measurement of at least one magnetic property, for example the magnetic permeability, at a temperature of the sponge iron
unterhalb der Curie-Temperatur von elementaren Eisen below the Curie temperature of elemental iron
durchgeführt; elementares Eisen ist unterhalb seiner Curie Temperatur ferromagnetisch. Andere im Eisenschwamm carried out; elemental iron is ferromagnetic below its Curie temperature. Others in sponge iron
gegebenenfalls vorhandene Substanzen wie beispielsweise possibly present substances such as
Zementit haben ihre eigene Curie-Temperatur. Cementite have their own Curie temperature.
Es kann eine magnetische Eigenschaft gemessen werden oder mehrere magnetische Eigenschaften. One or more magnetic properties can be measured.
Es können eine Messung oder mehrere Messungen durchgeführt werden . One measurement or several measurements can be carried out.
Die gewünschte Information wird zumindest teilweise auf Basis des Ergebnisses der Messung beziehungsweise Messungen The desired information is at least partially based on the result of the measurement or measurements
gewonnen. Beispielsweise lässt sich durch Messung der won. For example, by measuring the
magnetischen Permeabilität Information bezüglich Gehalt an ferromagnetischem Eisen beziehungsweise Metallisierungsgrad oder Kohlenstoffgehalt gewinnen. Die Information kann eine Angabe über die tatsächlich vorliegende Stoffmenge einer Substanz sein, wenn alle Teilchen der Substanz von der magnetic permeability information regarding the content of win ferromagnetic iron or degree of metallization or carbon content. The information can be an indication of the actual amount of substance present if all particles of the substance are from the
Messmethode erfassbar sind - beispielsweise bei der Substanz metallisches Eisen. Wenn die Messmethode nicht alle Teilchen einer Substanz erfassen kann, liefert die Messung Information über die Stoffmenge der in erfassbarer Form vorliegenden Substanz - beispielsweise wie oben angeführt hinsichtlich Information bezüglich der Substanz Kohlenstoff; es wird nur der Kohlenstoff erfasst, der mit Eisen in einer unter den Bedingungen der Messung die gemessene magnetische Eigenschaft aufweisenden Verbindung - beispielsweise Zementit Fe3C - vorliegt. Measurement methods can be recorded - for example in the case of the substance metallic iron. If the measuring method cannot record all the particles of a substance, the measurement provides information about the amount of substance in the substance that can be detected - for example, as stated above with regard to information regarding the substance carbon; only the carbon is recorded which is present with iron in a compound which has the measured magnetic property under the conditions of the measurement - for example cementite Fe 3 C.
Die gewünschte Information wird entweder nur auf Basis des Ergebnisses der Messung beziehungsweise Messungen gewonnen, oder sie wird unter Hinzuziehung zusätzlicher Informationen gewonnen - beispielsweise unter Hinzuziehung von Information über die Temperatur, bei der gemessen wird. The desired information is either obtained only on the basis of the result of the measurement or measurements, or it is obtained with the help of additional information - for example with the help of information about the temperature at which the measurement is made.
Zur Durchführung des Direktreduktionsprozesses wird To carry out the direct reduction process,
Reduktionsgas in eine Apparatur, den sogenannten Reducing gas in an apparatus, the so-called
Direktreduktionsreaktor, eingeleitet. Im Direct reduction reactor, initiated. in the
Direktreduktionsreaktor wird der Direktreduktionsprozess durchgeführt . The direct reduction process is carried out in the direct reduction reactor.
Die Messung wird jeweils an einer Mess-Menge des The measurement is in each case on a measured amount of the
Eisenschwamms vorgenommen. Die Mess-Menge kann - zumindest teilweise - auf einer nach Durchführung des Made of sponge iron. The measurement amount can - at least partially - on one after the implementation of the
Direktreduktionsprozesses aus dem Direktreduktionsreaktor entnommenen Messmaterialprobe basieren. Die Mess-Menge kann - zumindest teilweise - auf einer Messmaterialprobe basieren, die aus einem nach Durchführung des Direktreduktionsprozesses aus dem Direktreduktionsreaktor ausgeleiteten Materialstrom entnommen wird. Unter der Formulierung „basiert zumindest teilweise" ist dabei zu verstehen, dass die Mess-Menge vollständig aus einer Teilmenge oder der gesamten Direct reduction process based on sample material taken from the direct reduction reactor. The measurement amount can be based - at least in part - on a measurement material sample which is taken from a material flow discharged from the direct reduction reactor after the direct reduction process has been carried out. Under the phrase “based at least partially "is to be understood here that the measurement set consists entirely of a subset or the entire
Messmaterialprobe bestehen kann, beziehungsweise auch neben der Teilmenge oder der gesamten Messmaterialprobe noch andere Bestandteile enthalten kann, beispielsweise Measurement material sample can exist, or can also contain other components in addition to the partial amount or the entire measurement material sample, for example
Verdünnungsmittel. Thinners.
Die Mess-Menge Eisenschwamm kann sich während der Messung auch in dem nach Durchführung des Direktreduktionsprozesses aus dem Direktreduktionsreaktor ausgeleiteten Materialstrom befinden, also ohne Entnahme einer Messmaterialprobe During the measurement, the measured amount of sponge iron can also be in the material flow discharged from the direct reduction reactor after the direct reduction process has been carried out, that is to say without taking a sample of the material to be measured
vermessen werden. Das kann beispielsweise erfolgen, indem an einem den Materialstrom leitenden Anlagenteil die Messung vorgenommen wird, wobei das Anlagenteil entweder keine be measured. This can be done, for example, by taking the measurement on a part of the system that conducts the flow of material, with the part of the system either not
Einfluss auf die Messung hat - beispielsweise kann ein Has an influence on the measurement - for example, a
Rohrstück, an dem die Messung durchgeführt wird, aus nicht magnetischem Material gefertigt sein - oder sein Einfluss ist bekannt und damit aus dem Ergebnis der Messung entfernbar ist. Der Anlagenteil kann beispielsweise ein Seal leg sein, eine Discharge chamber, Schurren oder Leitungen zur Leitung von Material in die Discharge chamber oder von der Discharge chamber zu Kompaktierungsvorrichtungen. Pipe section on which the measurement is carried out must be made of non-magnetic material - or its influence is known and can therefore be removed from the result of the measurement. The system part can, for example, be a seal leg, a discharge chamber, chutes or lines for conveying material into the discharge chamber or from the discharge chamber to compacting devices.
Dabei ist bezüglich der Mess-Menge basierend zumindest teilweise auf einer nach Durchführung des The measurement quantity is based at least in part on an after implementation of the
Direktreduktionsprozesses aus dem Direktreduktionsreaktor entnommenen Messmaterialprobe so zu verstehen, dass für den aus dem Direktreduktionreaktor entnommenen Eisenschwamm bereits in vollem Umfang der Direktreduktionsprozess im Direct reduction process taken from the direct reduction reactor sample material sample to understand that for the sponge iron removed from the direct reduction reactor, the direct reduction process in full
Direktreduktionsreaktor abgelaufen ist; dieser Eisenschwamm ist dabei also ein Produkt der Direktreduktion mit einem Verhältnis von Massenprozent Fe3C Zementit zu Massenprozent metallisches Eisen kleiner 50%, bevorzugt kleiner 30%. Unterhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen Direct reduction reactor has expired; this sponge iron is a product of direct reduction with a ratio of mass percent Fe 3 C cementite to mass percent metallic iron of less than 50%, preferably less than 30%. Below the Curie temperature of elemental iron
gewonnene Messdaten zur magnetischen Eigenschaft haben eine besonders genaue Relation zur gewünschten Information über den Eisenschwamms, sodass aus der gemessenen, magnetischen Eigenschaft oder aus den gemessenen magnetischen Measurement data obtained for the magnetic property have a particularly precise relation to the desired information about the sponge iron, so that from the measured magnetic property or from the measured magnetic
Eigenschaften die Informationen genauer gewonnen werden können als dies derzeit im Stand der Technik DE3017001A1 möglich ist. Zudem ist solch eine Messung bei einer Properties the information can be obtained more precisely than is currently possible in the state of the art DE3017001A1. In addition, such a measurement is with a
Probentemperatur, welche deutlich geringer als die Temperatur im Direktreduktionsreaktor ist, einfacher handhabbar - was die Reproduzierbarkeit des Verfahrens erhöht Sample temperature, which is significantly lower than the temperature in the direct reduction reactor, is easier to handle - which increases the reproducibility of the process
Beispielsweise kann Information bezüglich For example, information regarding
Metallisierungsgrad folgendermaßen gewonnen werden auf Basis einer Messung, ähnlich ISO 11258: Degree of metallization can be obtained as follows on the basis of a measurement, similar to ISO 11258:
M [%] = 100 * mFeM / mFeT M [%] = 100 * m FeM / m FeT
M ist der Metallisierungsgrad der Mess-Menge in M is the degree of metallization of the measured quantity in
Massenprozent. mFeM ist die Masse von metallisch vorliegendem Eisen in der Mess-Menge. Metallisches Eisen ist nach HOT BRIQUETTED IRON (HBI ) QUALITY ASSESSMENT GUIDE, International Iron Metallics Association August 2018, Eisen in nicht- oxidierter Form mit Oxidationszahl 0. Elementares Eisen und der Eisenanteil in Verbindungen, in denen das Eisen mit Mass percentage. m FeM is the mass of metallic iron present in the measured quantity. According to HOT BRIQUETTED IRON (HBI) QUALITY ASSESSMENT GUIDE, International Iron Metallics Association August 2018, metallic iron is iron in non-oxidized form with an oxidation number of 0. Elemental iron and the iron content in compounds in which iron is present
Oxidationszahl 0 vorliegt - beispielsweise Eisen in Zementit Fe3C; der Eisenanteil in Verbindungen, die metallähnliche Eigenschaften aufweisen, wie beispielsweise Eisen in Oxidation number 0 is present - for example iron in cementite Fe 3 C; the iron content in compounds that have metal-like properties, such as iron in
Zementit, wird im Rahmen dieser Anmeldung als metallisches Eisen bezeichnet - werden im Rahmen dieser Anmeldung als metallisches Eisen bezeichnet. Cementite, is referred to as metallic iron in the context of this application - are referred to as metallic iron in the context of this application.
mFeT ist die Masse des gesamten in der Mess-Menge enthaltenen Eisens; „total iron", T steht für total. Total iron umfasst nach HOT BRIQUETTED IRON (HBI) QUALITY ASSESSMENT GUIDE, International Iron Metallics Association August 2018, alles Eisen in jeglicher Form, ob frei oder mit anderen Elementen wie beispielsweise Sauerstoff kombiniert. m FeT is the mass of the total iron contained in the measured quantity; "Total iron", T stands for total. According to HOT BRIQUETTED IRON (HBI) QUALITY ASSESSMENT GUIDE, International Iron Metallics Association August 2018, Total iron includes everything Iron in any form, whether free or combined with other elements such as oxygen.
Ein Rechenbeispiel: mFeM = 90 g, mFeT = 100 g
Figure imgf000010_0001
M = 90 %
A calculation example: m FeM = 90 g, m FeT = 100 g
Figure imgf000010_0001
M = 90%
Die Definition greift entsprechend auch bei Verwendung von Angaben zu Massenprozenten (m-%) bezüglich der Mess-Menge: The definition also applies accordingly when using information on mass percentages (m-%) with regard to the measured quantity:
M [%] = 100 * mFeM / mFeT M [%] = 100 * m FeM / m FeT
Rechenbeispiel : Sample calculation:
mFeM = 90 m-%, mFeT = 95 m-%: M = 94.7 %; m FeM = 90 m-%, m FeT = 95 m-%: M = 94.7%;
Dabei wird mFeM beispielsweise über Messungen Here, m FeM is, for example, via measurements
ferromagnetischer Eigenschaften, wie beispielsweise der ferromagnetic properties, such as the
Permeabilität gewonnen. Das Produkt eines Permeability gained. The product of one
Direktreduktionsprozesses weist praktisch nur Direct reduction process has practically only
ferromagnetisches metallisches Eisen auf, da beispielsweise ferromagnetischer Magnetit Fe3O4 bereits vollständig oder praktisch vollständig zu nicht ferromagnetischem Wüstit (FeO) oder metallischem Eisen reduziert worden ist. Der ferromagnetic metallic iron, since, for example, ferromagnetic magnetite Fe 3 O 4 has already been completely or practically completely reduced to non-ferromagnetic wustite (FeO) or metallic iron. The
Gesamteisengehalt mFeT kann in der Regel nicht direkt über ferromagnetische Eigenschaften bestimmt werden, mFeT und somit die Metallisierung kann jedoch beispielsweise mit Hilfe der chemischen Analyse der Einsatzstoffe für den The total iron content m FeT can usually not be determined directly via ferromagnetic properties, but m FeT and thus the metallization can, for example, with the help of the chemical analysis of the starting materials for the
Direktreduktionsprozess ermittelt werden. Eine weitere Direct reduction process can be determined. Another
Möglichkeit besteht darin mFeT auf einen typischen konstanten Wert als Näherung zu setzen. The possibility is to set m FeT to a typical constant value as an approximation.
Beispiel zur Ermittlung von mFeT mit Hilfe der chemischen Analyse der Einsatzstoffe: Example for the determination of m FeT with the help of the chemical analysis of the input materials:
Einsatzstoff : Input material:
mFeT E = = 67 m-%, m FeT E = = 67 m-%,
mGangart E = Massenanteil an Gangart = 5 m-%. Als Gangart bezeichnet man Gestein, das keine Eisenverbindungen enthält. Das hochgestellte E bezeichnet Größen für den Einsatzstoff Magnetische Messung: mFeM = 90 m-% m gait E = mass fraction of gait = 5 m-%. The gangue is rock that does not contain any iron compounds. The superscript E denotes parameters for the input material magnetic measurement: m FeM = 90 m-%
Der Gesamteisenanteil mFeT berechnet sich dann über eine The total iron content m FeT is then calculated using a
Bilanz. Wenn nur Eisenerzreduktion berücksichtigt wird, über folgende Gleichung: Balance sheet. If only iron ore reduction is taken into account, use the following equation:
(mFeM + (mFeT - mFeM) * mmFeO/mmFe + mFeT * mGangart E / mFeT E) = 100 m-% mFeM, mFeT in m-%, (m FeM + (m FeT - m FeM ) * mm FeO / mm Fe + m FeT * m gait E / m FeT E ) = 100 m-% m FeM , m FeT in m-%,
mmFe beziehungsweise mmFeO : Atommasse von Eisen Fe mm Fe or mm FeO : atomic mass of iron Fe
beziehungsweise Molekülmasse von Wüstit FeO, or molecular mass of Wüstit FeO,
mmFe = 56 g/mol, mmFeO = 72 g/mol mm Fe = 56 g / mol, mm FeO = 72 g / mol
Nach Lösung obiger Gleichung erhält man: mFeT = 92.4 m-%, und somit berechnet sich die Metallisierung M zu 97.4 % Solving the above equation gives: m FeT = 92.4 m-%, and thus the metallization M is calculated as 97.4%
Nach einer bevorzugten Aus führungs form umfasst das Verfahren auch According to a preferred embodiment, the method also comprises
zumindest eine Erfassung zumindest einer magnetischen at least one detection of at least one magnetic
Eigenschaft bei einer Temperatur des Eisenschwamms oberhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen, Property at a temperature of the sponge iron above the Curie temperature of elemental iron,
wobei die Erfassung jeweils an einer Erfassungs-Menge des Eisenschwamms vorgenommen wird, wobei auf die Erfassungs- Menge zumindest ein Mitglied der Gruppe wherein the detection is carried out in each case on a detection set of the sponge iron, with at least one member of the group on the detection set
- die Erfassungs-Menge basiert zumindest teilweise auf einer während und/oder nach der Durchführung des - The acquisition amount is based at least partially on a during and / or after the implementation of the
Direktreduktionsprozesses Direct reduction process
aus dem Direktreduktionsreaktor entnommenen taken from the direct reduction reactor
Erfassungsmaterialprobe, Acquisition material sample,
- die Erfassungs-Menge basiert zumindest teilweise auf einer aus einem nach Durchführung des Direktreduktionsprozesses aus dem Direktreduktionsreaktor ausgeleiteten Materialstrom entnommenen Erfassungsmaterialprobe, - the detection amount is based at least partially on a detection material sample taken from a material flow discharged from the direct reduction reactor after the direct reduction process has been carried out,
- die Erfassungs-Menge Eisenschwamm befindet sich während der Erfassung in dem Materialstrom, - the amount of sponge iron to be detected is in the material flow during detection,
zutrifft, applies,
und die Ergebnisse der Erfassung zumindest teilweise bei der Gewinnung der Information einfließen. Dabei ist bezüglich der Erfassungs-Menge basierend zumindest teilweise auf einer nach Durchführung des and the results of the acquisition are at least partially included in the extraction of the information. With regard to the acquisition amount, it is based at least in part on one after the implementation of the
Direktreduktionsprozesses aus dem Direktreduktionsreaktor entnommenen Erfassungsmaterialprobe so zu verstehen, dass für den aus dem Direktreduktionreaktor entnommenen Eisenschwamm bereits in vollem Umfang der Direktreduktionsprozess im Direct reduction process taken from the direct reduction reactor sampling material to understand that for the sponge iron removed from the direct reduction reactor already fully the direct reduction process in
Direktreduktionsreaktor abgelaufen ist; dieser Eisenschwamm ist dabei also ein Produkt der Direktreduktion mit einem Verhältnis von Massenprozent Fe3C Zementit zu Massenprozent metallisches Eisen kleiner 50%, bevorzugt kleiner 30%. Direct reduction reactor has expired; this sponge iron is a product of direct reduction with a ratio of mass percent Fe 3 C cementite to mass percent metallic iron of less than 50%, preferably less than 30%.
Die Begriffe Messung und Erfassung wie in den vorab zitierten Ansprüchen 1 und 2 verwendet sind synonym. Das bezüglich Anspruch 1 bezüglich Messung, Mess-Menge und The terms measurement and detection as used in claims 1 and 2 cited above are synonymous. That regarding claim 1 regarding measurement, measurement amount and
Messmaterialprobe Vorgebrachte gilt sinngemäß auch für Measurement material sample What has been said applies accordingly to
Erfassung, Erfassungsmenge und Erfassungsmaterialprobe in Anspruch 2. Die Erfassung bezieht sich auf eine Temperatur des Eisenschwamms oberhalb der Curie-Temperatur von Detection, detection amount and detection material sample in claim 2. The detection relates to a temperature of the sponge iron above the Curie temperature of
elementarem Eisen, während die Messung sich auf eine elemental iron while measuring on a
Temperatur des Eisenschwamms unterhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen bezieht. Refers to the temperature of the sponge iron below the Curie temperature of elemental iron.
Oberhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen sind elementares Eisen beziehungsweise Eisenverbindungen nicht ferromagnetisch, sondern paramagnetisch. Bei der Erfassung werden gegebenenfalls vorhandene Substanzen erfasst, die zwar ferromagnetisch sind, aber nicht elementares Eisen oder Above the Curie temperature of elemental iron, elemental iron or iron compounds are not ferromagnetic, but paramagnetic. During the detection, any substances that may be present are detected that are ferromagnetic, but not elemental iron or
Eisenverbindungen sind. Aus der Erfassung kann somit ein Korrekturfaktor für Ergebnisse der Messung ermittelt werden, der angibt, in welchem Ausmaß das Ergebnis der Messung nicht durch Eisen oder Eisenverbindungen verursacht sein kann. Are iron compounds. A correction factor for results of the measurement can thus be determined from the detection, which indicates the extent to which the result of the measurement cannot be caused by iron or iron compounds.
Die Messmaterialprobe und die Erfassungsmaterialprobe können dasselbe sein - die Erfassungsmaterialprobe kann also auch als Messmaterialprobe verwendet werden beziehungsweise umgekehrt. Auf diese Weise wird der Aufwand zur Probenziehung vermindert. The measurement material sample and the acquisition material sample can be the same - the acquisition material sample can also be can be used as sample material or vice versa. In this way, the effort for taking samples is reduced.
Die Mess-Menge und die Erfassungs-Menge können dasselbe seinThe measurement amount and the detection amount can be the same
- die Erfassungs-Menge kann also auch als Mess-Menge - The acquisition quantity can also be used as a measurement quantity
verwendet werden beziehungsweise umgekehrt. Auf diese Weise wird der Aufwand zur Messung beziehungsweise Erfassung vermindert. used or vice versa. In this way, the effort for measuring or recording is reduced.
Vorzugsweise wird die Messmaterialprobe und/oder die The measuring material sample and / or the
Erfassungsmaterialprobe vor der Messung und/oder der Acquisition material sample before the measurement and / or the
Erfassung zumindest einem Konditionierungsschritt aus der Gruppe Acquisition of at least one conditioning step from the group
- Sichtung, - sighting,
- Windsichtung, - wind sifting,
- Zerkleinerung, - crushing,
- Siebung, - sieving,
- Verdichtung, unterworfen. - Compression, subject.
Durch diese Maßnahmen kann eine homogenere Mess-Menge, gegebenenfalls mit wenig Lückenvolumen, erhalten werden, was die Genauigkeit beziehungsweise Reproduzierbarkeit der By means of these measures, a more homogeneous measurement quantity, possibly with little gap volume, can be obtained, which improves the accuracy or reproducibility of the
Messung oder Erfassung erhöht. Measurement or detection increased.
Vorzugsweise erfolgt die Zerkleinerung in inerter Atmosphäre, um eine Veränderung der chemischen Komposition, The comminution is preferably carried out in an inert atmosphere in order to change the chemical composition,
beispielsweise durch Oxidation, zu verhindern - womit die Gefahr, Messdaten zur magnetischen Eigenschaft der Probe zu verfälschen, verringert wird. Vorzugsweise wird die Masse der Mess-Menge und/oder der for example through oxidation - which reduces the risk of falsifying measurement data on the magnetic property of the sample. Preferably, the mass of the measured quantity and / or the
Erfassungs-Menge bestimmt. Dadurch kann die Genauigkeit beziehungsweise Reproduzierbarkeit der Messung oder Erfassung erhöht. Das kann vor der Messung oder Erfassung erfolgen, oder nach der Messung oder Erfassung. Determined collection amount. This can increase the accuracy or reproducibility of the measurement or detection. This can be done before the measurement or acquisition, or after the measurement or acquisition.
Vorzugsweise wird vor der Messung Preferably before the measurement
- die aus dem Direktreduktionsreaktor entnommene - the one removed from the direct reduction reactor
Messmaterialprobe während und/oder nach der Entnahme, und/oder Measurement material sample during and / or after removal, and / or
- die aus dem Materialstrom entnommene Messmaterialprobe während und/oder nach der Entnahme, - the measuring material sample taken from the material flow during and / or after the removal,
und/oder and or
- die Mess-Menge Eisenschwamm, - the measured amount of sponge iron,
auf eine unterhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen liegende Temperatur gekühlt. cooled to a temperature below the Curie temperature of elemental iron.
Durch aktive Kühlung, bevorzugt auf eine gewünschte By active cooling, preferably to a desired one
Endtemperatur, wird die Geschwindigkeit des Verfahrens sowie Reproduzierbarkeit der Messung erhöht. Final temperature, the speed of the process and the reproducibility of the measurement are increased.
Diese Kühlung auf eine Temperatur unterhalb der Curie- Temperatur von elementarem Eisen erfolgt dann, wenn die This cooling to a temperature below the Curie temperature of elemental iron takes place when the
Quelle der Messmaterialprobe oder der Mess-Menge eine Source of the material sample or the measured quantity
Temperatur oberhalb dieser Curie-Temperatur hat. Temperature above this Curie temperature.
Bezüglich der zumindest einen Messung bei einer Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen gilt, dass bevorzugt zumindest zwei Messungen erfolgen. Dabei wird bei einer Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen zumindest eine erste Messung bei einer Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur einer With regard to the at least one measurement at a temperature below the Curie temperature of elemental iron, at least two measurements are preferably carried out. At a temperature below the Curie temperature of elemental iron, at least a first measurement is made at a temperature above the Curie temperature
ferromagnetischen Eisenverbindung, bevorzugt Zementit Fe3C, durchgeführt, und zumindest eine weitere Messung unterhalb der Curie-Temperatur dieser Eisenverbindung durchgeführt. Auf diese Weise kann Information über Menge dieser Eisenverbindung, und im Falle von Zementit wie vorab ferromagnetic iron compound, preferably cementite Fe 3 C, carried out, and at least one further measurement below the Curie temperature of this iron compound was carried out. In this way information can be given about amount of this Iron compound, and in the case of cementite as above
erläutert über den Kohlenstoffgehalt, erhalten werden, explained about the carbon content, are obtained,
Grundsätzlich können auch noch weitere Messungen erfolgen, die jeweils nach Abkühlung unter Curie-Temperaturen anderer Komponenten der Mess-Menge erfolgen. In principle, further measurements can also be carried out, each of which is carried out after cooling under Curie temperatures of other components of the measured quantity.
Vorzugsweise wird die Mess-Menge nach der ersten Messung auf eine Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur der After the first measurement, the measurement amount is preferably set to a temperature below the Curie temperature
Eisenverbindung gekühlt. Durch aktive Kühlung, bevorzugt auf eine gewünschte Endtemperatur, wird die Geschwindigkeit des Verfahrens sowie Reproduzierbarkeit der Messung erhöht. Iron compound cooled. Active cooling, preferably to a desired final temperature, increases the speed of the process and the reproducibility of the measurement.
Nach einer vorteilhaften Variante werden According to an advantageous variant
zur Gewinnung der Information to obtain the information
zumindest zwei Ergebnisse aus zumindest einem Mitglied der Gruppe at least two results from at least one member of the group
- Messung - Measurement
- Erfassung - capture
mathematisch verknüpft werden. Das macht die gewonnene be mathematically linked. That makes the won
Information genauer als wenn nur ein Ergebnis zur Gewinnung herangezogen wird. Information more accurate than if only one result is used to obtain it.
Beispielsweise wird die Information über den For example, the information about the
Kohlenstoffgehalt in der Mess-Menge durch folgende Carbon content in the measurement amount by the following
Verknüpfung gewonnen: Link gained:
Um mittels magnetischer Methoden den Kohlenstoffgehalt messen zu können muss der Kohlenstoff in einer ferromagnetischen Verbindung vorliegen, beispielsweise Zementit Fe3C, man kann also nur den entsprechend gebundenen Kohlenstoff messen. In order to be able to measure the carbon content using magnetic methods, the carbon must be present in a ferromagnetic compound, for example cementite Fe 3 C, so you can only measure the correspondingly bound carbon.
Unter der zulässigen Vernachlässigung anderer Under the permissible neglect of others
ferromagnetischer Substanzen ergibt sich am Beispiel Fe3C folgende Formel: mgebC = Masse oder Massenanteil beziehungsweise Massenprozent (m-%) von gebundenem Kohlenstoff in der Mess-Menge For ferromagnetic substances, the Fe 3 C example results in the following formula: m gebC = mass or mass fraction or mass percentage (m-%) of bound carbon in the measured amount
mgeb C = [ mFeM ( T < T Fe 3C ) _ mFeM ( T Fe 3C < T < T Fe ) ] * mmC / (3*mmFe) · m geb C = [m FeM (T <T Fe 3C) _ m FeM (T Fe 3C <T <T Fe)] * mm C / (3 * mm Fe ) ·
In diesem Fall bezieht mFeM (T < TFe3c) auf eine sich aus dem Messsignal einer Messung bei einer Temperatur T unterhalb der Curie-Temperatur von Zementit TFe3C ergebende Menge von metallischem Eisen. Dabei kommt das Messsignal für das metallische Eisen sowohl von elementarem Eisen als auch von Eisen in Form von Zementit Fe3C unter der berechtigten In this case, m FeM (T <TFe3c) refers to an amount of metallic iron resulting from the measurement signal of a measurement at a temperature T below the Curie temperature of cementite TFe 3 C. The measurement signal for metallic iron comes from elemental iron as well as from iron in the form of cementite Fe 3 C below the authorized level
Annahme, dass keine oder praktisch keine anderen Assumption that none or practically no others
ferromagnetischen Komponenten in diesem Temperarturbereich vorhanden sind. ferromagnetic components are present in this temperature range.
mFeM (TFe3C < T < TFe) bezieht sich auf eine sich aus dem Messsignal einer Messung bei einer Temperatur T unterhalb der Curie- Temperatur von elementarem Eisen und oberhalb der Curie- Temperatur von Zementit TFe3C ergebende Menge von elementarem Eisen unter der berechtigten Annahme, dass keine oder m FeM (TFe3C <T <TFe) refers to an amount of elemental iron below the authorized amount resulting from the measurement signal of a measurement at a temperature T below the Curie temperature of elemental iron and above the Curie temperature of cementite TFe 3 C Assumption that no or
praktisch keine anderen ferromagnetischen Komponenten in diesem Temperaturbereich vorhanden sind. mmc beziehungsweise mmFe: Atommasse von Kohlenstoff C practically no other ferromagnetic components are present in this temperature range. mm c or mm Fe : atomic mass of carbon C
beziehungsweise von Eisen Fe or of iron Fe
mmc = 12 g/mol, mmFe = 56 g/mol, mm c = 12 g / mol, mm Fe = 56 g / mol,
Rechenbeispiel: Sample calculation:
Mit Massen With crowds
mFeM ( T < T Fe 3 C) = 70 g, m FeM (T <T Fe 3 C) = 70 g,
mFeM ( T Fe 3 C < T < T Fe ) = 9 0 g m FeM (T Fe 3 C <T <T Fe) = 9 0 g
mgebC = (90 - 70) g* (12/168) = 1.43 g, m gebC = (90 - 70) g * (12/168) = 1.43 g,
beziehungsweise mit m-%m or with m-% m
mFeM (T < TFe3C) = 70 m-% , mFeM (TFe3C < T < TFe) = 90-m-% m FeM (T <TFe3C) = 70 m-%, m FeM (TFe3C <T <TFe) = 90-m-%
mgebC = (90 - 70) m-%* (12/168) = 1.43 m-% Vorzugsweise erfolgt die Messung und/oder die Erfassung, bevorzugt auch die Gewinnung der Information, automatisiert. Das beschleunigt das Verfahren und vermindert den Aufwand zur Durchführung. m gebC = (90 - 70) m -% * (12/168) = 1.43 m-% The measurement and / or the acquisition, preferably also the acquisition of the information, is preferably carried out in an automated manner. This speeds up the process and reduces the effort required to carry it out.
Vorzugsweise erfolgt die Messung und/oder die Erfassung und/oder die Gewinnung der Information kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich. Dabei ist unter kontinuierlich The measurement and / or the acquisition and / or the acquisition of the information is preferably carried out continuously or quasi-continuously. It is under continuously
vorzugsweise zu verstehen, dass eine vorhandene Vorrichtung zur Entnahme der Messmaterialprobe und/oder preferably to understand that an existing device for taking the measurement material sample and / or
Erfassungsmaterialprobe kontinuierlich läuft und zumindest einmal alle 30 Minuten eine Messung beziehungsweise eine Erfassung stattfindet. Dabei ist unter quasi-kontinuierlich vorzugsweise zu verstehen, dass eine vorhandene Vorrichtung zur Entnahme der Messmaterialprobe und/oder The sample of acquisition material runs continuously and a measurement or recording takes place at least once every 30 minutes. In this context, quasi-continuous is preferably to be understood as meaning that an existing device for taking the measurement material sample and / or
Erfassungsmaterialprobe diskontinuierlich läuft und zumindest einmal alle 30 Minuten eine Messung beziehungsweise eine Erfassung stattfindet. Das erlaubt schnelle Information über Eigenschaften des Eisenschwamms und ermöglicht in der Folge rasches Ergreifen von gegebenenfalls notwendigen The sample of the acquisition material runs discontinuously and a measurement or acquisition takes place at least once every 30 minutes. This allows quick information about the properties of the sponge iron and subsequently enables any necessary information to be taken quickly
Korrekturmaßnahmen beim Direktreduktionsprozess. Corrective action in the direct reduction process.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Direktreduktionsprozess, der zumindest teilweise auf Basis erfindungsgemäß gewonnener Information geregelt wird. Another subject matter of the present application is a direct reduction process which is regulated at least partially on the basis of information obtained according to the invention.
Die Regelung erfolgt entweder nur auf Basis der The regulation is either only based on the
erfindungsgemäß gewonnenen Information, oder sie erfolgt unter Hinzuziehung zusätzlicher Informationen gewonnen - beispielsweise unter Hinzuziehung von Information über den Zustand des Reduktionsreaktors oder über die Qualität der eingesetzten Rohmaterialien. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist eine Signalverarbeitungseinrichtung mit einem maschinenlesbaren Programmcode, dadurch gekennzeichnet, dass er Regelbefehle zur Regelung eines erfindungsgemäßen information obtained according to the invention, or it is obtained with the help of additional information - for example with the help of information about the state of the reduction reactor or about the quality of the raw materials used. Another object of the present application is a signal processing device with a machine-readable program code, characterized in that it contains control commands for controlling an inventive
Direktreduktionsprozesses aufweist . Has direct reduction process.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein maschinenlesbarer Programmcode für eine erfindungsgemäße Signalverarbeitungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmcode Regelbefehle aufweist, welche die Another subject matter of the present application is a machine-readable program code for a signal processing device according to the invention, characterized in that the program code has control commands which the
Signalverarbeitungseinrichtung zur Regelung veranlassen. Trigger signal processing device to regulate.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Another subject matter of the present application is a storage medium with a stored on it
erfindungsgemäßen maschinenlesbaren Programmcode. machine-readable program code according to the invention.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
In den Figuren werden Ausführungsvarianten des In the figures, variants of the
erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft schematisch dargestellt. Method according to the invention shown schematically as an example.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform mit Entnahme einer Figure 1 shows an embodiment with removal of a
Messmaterialprobe . Measuring material sample.
Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform mit Entnahme einer Erfassungsmaterialprobe. FIG. 2 shows another embodiment with taking a sample of the acquisition material.
Figur 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der sich die Mess- Menge Eisenschwamm während der Messung im Materialstrom befindet. FIG. 3 shows an embodiment in which the measured amount of sponge iron is in the material flow during the measurement.
Beschreibung der Ausführungsformen Description of the embodiments
Beispiele In Figur 1 ist ein Direktreduktionsreaktor 1 dargestellt, in dem ein Direktreduktionsprozess zur Herstellung von Examples In Figure 1, a direct reduction reactor 1 is shown, in which a direct reduction process for the production of
Eisenschwamm durchgeführt wird. Reduktionsgas 2 wird in den Direktreduktionsreaktor eingeleitet und reduziert das in ihm enthaltene eisenoxidhaltige Material, wobei Eisenschwamm 3 entsteht. Eine Messmaterialprobe Eisenschwamm wird über eine Entnahmevorrichtung 4 - beispielsweise einen Sponge iron is carried out. Reducing gas 2 is introduced into the direct reduction reactor and reduces the iron oxide-containing material contained in it, with sponge iron 3 being formed. A sponge iron sample to be measured is taken via a removal device 4 - for example a
Schneckenförderer - aus dem Direktreduktionsreaktor 1 entnommen, nachdem der Direktreduktionsprozess im Screw conveyor - taken from the direct reduction reactor 1 after the direct reduction process in
Direktreduktionsreaktor durchgeführt wurde. Die entnommene Messmaterialprobe wird durch Siebung 5, gegebenenfalls vor oder nach einer zur besseren Übersichtlichkeit nicht extra dargestellten Zerkleinerung und/oder Windsichtung, Direct reduction reactor was carried out. The material sample taken is sieved 5, if necessary before or after a comminution and / or air sifting, not shown separately for the sake of clarity,
konditioniert und mittels einer Transportvorrichtung 6 - beispielsweise wie schematisch dargestellt ein conditioned and by means of a transport device 6 - for example as shown schematically
Schneckenförderer; der Transport ist aber auch mittels Screw conveyor; but the transport is also by means of
Zellradschleusen, Förderbändern, Kratzförderern, Rotary valves, conveyor belts, scraper conveyors,
Absperrarmaturen mit Schwerkraftmaterialtransport oder dergleichen möglich - zu einer Messvorrichtung 7 Shut-off valves with gravity material transport or the like possible - to a measuring device 7
transportiert. Die Messung der magnetischen Eigenschaft wird an einer Mess-Menge vorgenommen, die auf der so transported. The measurement of the magnetic property is made on a measurement amount based on the so
konditionierten Messmaterialprobe basiert. Damit die Messung bei einer Temperatur des Eisenschwamms unterhalb der Curie- Temperatur von elementarem Eisen erfolgt, wird die conditioned material sample based. So that the measurement takes place at a temperature of the sponge iron below the Curie temperature of elemental iron, the
Messmaterialprobe bereits bei der Entnahme auf eine unterhalb der Curie-Temperatur von Eisen liegende Temperatur gekühlt.The measuring material sample is cooled to a temperature below the Curie temperature of iron when it is removed.
Es wäre auch möglich, in der Transportvorrichtung 6 zu kühlen. Nach der Messung wird die Masse der Mess-Menge bestimmt, was zur besseren Übersichtlichkeit nicht extra dargestellt ist. Die Mess-Menge ist eine Portion der It would also be possible to cool in the transport device 6. After the measurement, the mass of the measured quantity is determined, which is not shown separately for better clarity. The measured amount is a serving of the
Messmaterialprobe, die sich in der Messkammer der Sample of material to be measured in the measuring chamber of the
Messvorrichtung 7 befindet. Die Mess-Menge kann, wie Measuring device 7 is located. The measurement amount can be how
beispielhaft dargestellt ist, Teil einer Materialsäule sein, die sich in einer Rohrverbindung 8 befindet, an der die Messung durchgeführt wird. Die Rohrverbindung 8 ist im is shown by way of example, be part of a material column which is located in a pipe connection 8 on which the Measurement is performed. The pipe connection 8 is in
Bereich der Messvorrichtung aus nicht magnetischem Material gefertigt. Area of the measuring device made of non-magnetic material.
Nach der mittels Messvorrichtung 7 erfolgten ersten Messung wird der Eisenschwamm mittels einer Kühlschnecke 9 einer weiteren Messvorrichtung 10 zugeführt. Dabei wird er auf eine Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur von Zementit abgekühlt. Derart abgekühlt wird analog zur ersten Messung eine zweite Messung vorgenommen. After the first measurement carried out by means of the measuring device 7, the sponge iron is fed to a further measuring device 10 by means of a cooling screw 9. It is cooled to a temperature below the Curie temperature of cementite. Cooled in this way, a second measurement is carried out in the same way as the first measurement.
Die Ergebnisse der ersten Messung und der zweiten Messung werden einer Auswerteeinheit 11 zugeführt, in der die The results of the first measurement and the second measurement are fed to an evaluation unit 11 in which the
gewünschte Information durch mathematische Verknüpfung der Ergebnisse gewonnen wird; im dargestellten Fall eine desired information is obtained by mathematically linking the results; in the illustrated case one
Signalverarbeitungseinrichtung mit einem maschinenlesbaren Programmcode, mit der der Direktreduktionsprozess auf Basis der gewonnenen Information geregelt wird. Signal processing device with a machine-readable program code, with which the direct reduction process is regulated on the basis of the information obtained.
Die Messungen und die Gewinnung der Information erfolgen automatisiert kontinuierlich. The measurements and the acquisition of the information take place automatically and continuously.
Figur 2 zeigt in zu Figur 1 weitgehend analoger Darstellung eine andere Ausführungsform. Aus dem Direktreduktionsreaktor 1 wird nach Durchführung des Direktreduktionsprozesses durch die Ausleitung 11 Material ausgeleitet. Aus dem Materialstrom in Ausleitung 11 wird über die Entnahmevorrichtung 12 eine Erfassungsmaterialprobe entnommen, die analog zur FIG. 2 shows another embodiment in a representation that is largely analogous to FIG. After the direct reduction process has been carried out, material is discharged from the direct reduction reactor 1 through the discharge line 11. A sample of the material to be captured is taken from the material flow in the discharge line 11 via the removal device 12, which is analogous to FIG
Messmaterialprobe der Figur 1 konditioniert und über eine Transportvorrichtung 13 einer Erfassungsvorrichtung 14 zugeführt wird. Die Erfassung der magnetischen Eigenschaft wird an einer Erfassungs-Menge vorgenommen, die auf der konditionierten Erfassungsmaterialprobe basiert. Die The measuring material sample of FIG. 1 is conditioned and fed to a detection device 14 via a transport device 13. The detection of the magnetic property is made on an amount of detection based on the conditioned sample of the detection material. The
Erfassungs-Menge ist eine Portion der Capture amount is one serving of
Erfassungsmaterialprobe, die sich in der Messkammer der Sample of acquisition material located in the measuring chamber of the
Erfassungsvorrichtung 14 befindet. Die Erfassungs-Menge kann, wie beispielhaft dargestellt ist, Teil einer Materialsäule sein, die sich in einer Rohrverbindung 15 befindet, an der die Messung durchgeführt wird. Die Rohrverbindung 15 ist im Bereich der Erfassungsvorrichtung aus nicht magnetischem Material gefertigt. Detection device 14 is located. As shown by way of example, the amount to be detected can be part of a column of material be located in a pipe connection 15 on which the measurement is carried out. The pipe connection 15 is made of non-magnetic material in the area of the detection device.
Die Erfassungs-Menge weist bei der Erfassung eine Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen aufweist; bei der Zufuhr zur Erfassungsvorrichtung 14 wird nicht gekühlt. Nach der mittels Erfassungsvorrichtung 14 erfolgten ersten Messung wird der Eisenschwamm mittels einer The detection amount when detected has a temperature above the Curie temperature of elemental iron; there is no cooling during the supply to the detection device 14. After the first measurement carried out by means of the detection device 14, the sponge iron is measured using a
Kühlschnecke 16 einer Messvorrichtung 17 zugeführt. Dabei wird er auf eine Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen abgekühlt. Derart abgekühlt wird eine erste Messung vorgenommen analog zur Beschreibung in Figur 1. Nach der mittels Messvorrichtung 17 erfolgten ersten Messung wird der Eisenschwamm mittels einer Kühlschnecke 18 einer weiteren Messvorrichtung 19 zugeführt. Dabei wird er auf eine Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur von Zementit abgekühlt. Derart abgekühlt wird analog zur ersten Messung eine zweite Messung vorgenommen. Cooling screw 16 is fed to a measuring device 17. It is cooled to a temperature below the Curie temperature of elemental iron. Cooled in this way, a first measurement is carried out analogously to the description in FIG. 1. After the first measurement carried out by means of the measuring device 17, the sponge iron is fed to a further measuring device 19 by means of a cooling screw 18. It is cooled to a temperature below the Curie temperature of cementite. Cooled in this way, a second measurement is carried out in the same way as the first measurement.
Die Erfassungsmaterialprobe dient also auch als The acquisition material sample also serves as a
Messmaterialprobe. Die Erfassungs-Menge kann nach Transport in eine Messvorrichtung dort als Mess-Menge dienen. Measuring material sample. After being transported into a measuring device, the quantity to be recorded can serve as a quantity to be measured.
Die Ergebnisse der Erfassung, der ersten Messung und der zweiten Messung werden einer Auswerteeinheit 20 zugeführt, in der die gewünschte Information durch mathematische The results of the acquisition, the first measurement and the second measurement are fed to an evaluation unit 20 in which the desired information is obtained through mathematical
Verknüpfung der Ergebnisse gewonnen wird. Die Erfassung und die Messungen und die Gewinnung der Information erfolgen automatisiert kontinuierlich. Linking the results is obtained. The acquisition and the measurements and the acquisition of the information take place continuously and automatically.
Zur verbesserten Befüllung der Messkammern der Erfassungs- Vorrichtung 14 und der Messvorrichtungen 17 und 19 sind jeweils Schieber 21,22,23 unterhalb der Messkammern 24,25,26 vorgesehen, und jeweils ein Kolben 27,28,29 zur Verdichtung der Erfassungs-Menge beziehungsweise der Mess-Menge To improve the filling of the measuring chambers of the detection device 14 and the measuring devices 17 and 19, slides 21, 22, 23 are provided below the measuring chambers 24, 25, 26, and a piston 27, 28, 29 for compressing the detection quantity, respectively the measurement amount
vorgesehen. Figur 3 zeigt in zu Figur 1 und 2 weitgehend analoger intended. FIG. 3 is largely more analogous to FIGS. 1 and 2
Darstellung schematisch, wie sich die Mess-Menge Eisenschwamm während der Messung in dem nach Durchführung des Schematic representation of how the measured amount of sponge iron changes during the measurement after the
Direktreduktionsprozesses aus dem Direktreduktionsreaktor ausgeleiteten Materialstrom befindet. Die Messung wird mittels Messvorrichtung 30 wird an einem den Materialstrom leitenden Rohrstück 31 vorgenommen, das keinen Einfluss auf die Messung hat, da aus nicht magnetischem Material Direct reduction process is diverted from the direct reduction reactor material flow. The measurement is carried out by means of the measuring device 30 on a pipe section 31 which conducts the material flow and which has no influence on the measurement because it is made of non-magnetic material
gefertigt. manufactured.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter The description given so far is more advantageous
Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination in einem erfindungsgemäßen Verfahren kombinierbar. Refinements of the invention contain numerous features, some of which are summarized in several of the individual subclaims. These features can, however, expediently also be viewed individually and combined to form further useful combinations. In particular, these features can each be combined individually and in any suitable combination in a method according to the invention.
Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Even if in the description or in the claims some terms are used in the singular or in connection with a numerical word, the scope of the
Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter „ein" bzw. „eine" nicht als Zahlwörter, sondern als Invention for these terms should not be restricted to the singular or the respective numeric word. Furthermore, the words "a" or "an" are not numerals, but rather
unbestimmte Artikel zu verstehen. Understand indefinite articles.
Die beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der Beschreibung des bzw. der Ausführungsbeispiele der The described properties, features and advantages of the invention and the manner in which they are achieved will become clearer and more clearly understood in connection with the description of the exemplary embodiment (s) of FIG
Erfindung, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Das bzw. die Ausführungsbeispiele dient bzw. dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf darin angegebene Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Invention, which are explained in more detail in connection with the drawings. The exemplary embodiment or exemplary embodiments serve or serve to explain the invention and do not restrict the invention to combinations of specified therein Characteristics, not even with regard to functional characteristics.
Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden In addition, suitable characteristics of each
Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Embodiment also considered explicitly in isolation, removed from one embodiment, in another
Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und mit einer beliebigen der Ansprüche kombiniert werden. Embodiment introduced to supplement it and combined with any of the claims.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bzw. die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das bzw. die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung gemäß den Ansprüchen zu verlassen. Although the invention has been illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiment (s), the invention is not restricted by the disclosed example (s) and other variations can be derived therefrom without departing from the scope of protection of the invention according to the claims.
Liste der Bezugszeichen List of reference symbols
1 Direktreduktionsreaktor1 direct reduction reactor
2 Reduktionsgas 2 reducing gas
3 Eisenschwamm 3 sponge iron
4 Entnahmevorrichtung 4 removal device
5 Siebung 5 sieving
6 Transportvorrichtung 6 Transport device
7 Messvorrichtung 7 measuring device
8 Rohrverbindung 8 pipe connection
9 Kühlschnecke 9 cooling screw
10 Messvorrichtung 10 measuring device
11 Auswerteeinheit 11 Evaluation unit
12 Entnahmevorrichtung12 extraction device
13 Transportvorrichtung13 Transport device
14 Erfassungsvorrichtung14 Detection device
15 Rohrverbindung 15 pipe connection
1 6 Kühlschnecke 1 6 cooling screw
17 Messvorrichtung 17 measuring device
1 8 Kühlschnecke 1 8 cooling screw
1 9 Messvorrichtung 1 9 measuring device
20 Auswerteeinheit 20 evaluation unit
21 Schieber 21 slider
22 Schieber 22 slider
23 Schieber 23 slider
24 Messkammer 24 measuring chamber
25 Messkammer 25 measuring chamber
2 6 Messkammer 2 6 measuring chamber
27 Kolben 27 pistons
2 8 Kolben 2 8 pistons
2 9 Kolben 2 9 pistons
30 Messvorrichtung 30 measuring device
31 Rohrstück Liste der Anführungen 31 pipe section List of citations
Patentliteratur Patent literature
DE3017001A1 DE3017001A1
Nichtpatentliteratur Non-patent literature
ISO 11258 ISO 11258
HOT BRIQUETTED IRON (HBI) QUALITY ASSESSMENT GUIDE, International Iron Metallics Association August 2018 HOT BRIQUETTED IRON (HBI) QUALITY ASSESSMENT GUIDE, International Iron Metallics Association August 2018

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zur Gewinnung zumindest einer Information aus der Gruppe 1. Method for obtaining at least one piece of information from the group
- Information bezüglich Gehalt an ferromagnetischem Eisen, - information on the content of ferromagnetic iron,
- Information bezüglich Metallisierungsgrad, - information on the degree of metallization,
- Information bezüglich Kohlenstoffgehalt, - information on carbon content,
über einen Eisenschwamm (3), der mittels eines in einem a sponge iron (3), which by means of an in one
Direktreduktionsreaktor (1) durchgeführten Direct reduction reactor (1) carried out
Direktreduktionsprozesses hergestellt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst Direct reduction process was produced, characterized in that it comprises
- zumindest eine Messung zumindest einer magnetischen - at least one measurement of at least one magnetic
Eigenschaft bei einer Temperatur des Eisenschwamms (3) unterhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen, Property at a temperature of the sponge iron (3) below the Curie temperature of elemental iron,
- Gewinnung der Information zumindest teilweise auf Basis des Ergebnisses der Messung, - Obtaining the information at least partially based on the result of the measurement,
wobei die Messung jeweils an einer Mess-Menge des wherein the measurement is based on a measurement amount of the
Eisenschwamms (3) vorgenommen wird, wobei auf die Sponge iron (3) is made, with the
Mess-Menge zumindest ein Mitglied der Gruppe Measure crowd at least one member of the group
- die Mess-Menge basiert zumindest teilweise auf einer nach Durchführung des Direktreduktionsprozesses - The measurement amount is based at least in part on one after the direct reduction process has been carried out
aus dem Direktreduktionsreaktor (1) entnommenen removed from the direct reduction reactor (1)
Messmaterialprobe, Measuring material sample,
- die Mess-Menge basiert zumindest teilweise auf einer aus einem nach Durchführung des Direktreduktionsprozesses aus dem Direktreduktionsreaktor (1) ausgeleiteten Materialstrom entnommenen Messmaterialprobe, - the measured quantity is based at least in part on a material sample taken from a material stream removed from the direct reduction reactor (1) after the direct reduction process has been carried out,
- die Mess-Menge Eisenschwamm (3) befindet sich während der Messung in dem Materialstrom, - the measured amount of sponge iron (3) is in the material flow during the measurement,
zutrifft. applies.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es auch umfasst 2. The method of claim 1, characterized in that it also comprises
zumindest eine Erfassung zumindest einer magnetischen at least one detection of at least one magnetic
Eigenschaft bei einer Temperatur des Eisenschwamms (3) oberhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen, Property at a temperature of the sponge iron (3) above the Curie temperature of elemental iron,
wobei die Erfassung jeweils an einer Erfassungs-Menge des Eisenschwamms (3) vorgenommen wird, wobei auf die Erfassungs- Menge zumindest ein Mitglied der Gruppe wherein the detection is carried out in each case on a detection set of the sponge iron (3), with at least one member of the group on the detection set
- die Erfassungs-Menge basiert zumindest teilweise auf einer während und/oder nach der Durchführung des - The acquisition amount is based at least partially on a during and / or after the implementation of the
Direktreduktionsprozesses Direct reduction process
aus dem Direktreduktionsreaktor (1) entnommenen removed from the direct reduction reactor (1)
Erfassungsmaterialprobe, Acquisition material sample,
- die Erfassungs-Menge basiert zumindest teilweise auf einer aus einem nach Durchführung des Direktreduktionsprozesses aus dem Direktreduktionsreaktor (1) ausgeleiteten Materialstrom entnommenen Erfassungsmaterialprobe, - the amount to be detected is based at least in part on a sample of the material to be detected taken from a material stream discharged from the direct reduction reactor (1) after the direct reduction process has been carried out,
- die Erfassungs-Menge Eisenschwamm (3) befindet sich während der Erfassung in dem Materialstrom, - the amount of sponge iron (3) to be detected is in the material flow during detection,
zutrifft, applies,
und die Ergebnisse der Erfassung zumindest teilweise bei der Gewinnung der Information einfließen. and the results of the acquisition are at least partially included in the extraction of the information.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmaterialprobe und die Erfassungsmaterialprobe 3. The method according to claim 2, characterized in that the measurement material sample and the detection material sample
dasselbe sind. are the same.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Menge und die Erfassungs-Menge dasselbe sind. 4. The method according to any one of claims 2 to 3, characterized in that the measurement amount and the detection amount are the same.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmaterialprobe und/oder die 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the measurement material sample and / or the
Erfassungsmaterialprobe vor der Messung und/oder der Erfassung zumindest einem Konditionierungsschritt aus der Gruppe Acquisition material sample before the measurement and / or the Acquisition of at least one conditioning step from the group
- Sichtung, - sighting,
- Windsichtung, - wind sifting,
- Zerkleinerung, - crushing,
- Siebung, - sieving,
- Verdichtung, unterworfen wird. - Compression, is subjected.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse der Mess-Menge und/oder der Erfassungs-Menge bestimmt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the mass of the measurement quantity and / or the detection quantity is determined.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Messung 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that before the measurement
- die aus dem Direktreduktionsreaktor (1) entnommene - The one removed from the direct reduction reactor (1)
Messmaterialprobe während und/oder nach der Entnahme, Measurement material sample during and / or after removal,
und/oder and or
- die aus dem Materialstrom entnommene Messmaterialprobe während und/oder nach der Entnahme, - the measuring material sample taken from the material flow during and / or after the removal,
und/oder and or
- die Mess-Menge Eisenschwamm, - the measured amount of sponge iron,
auf eine unterhalb der Curie-Temperatur von elementarem Eisen liegende Temperatur gekühlt wird. is cooled to a temperature below the Curie temperature of elemental iron.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Messungen erfolgen, wobei zumindest eine erste Messung bei einer Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur einer ferromagnetischen Eisenverbindung, bevorzugt Zementit Fe3C, durchgeführt wird, und zumindest eine weitere Messung unterhalb der Curie-Temperatur dieser Eisenverbindung durchgeführt wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that at least two measurements are carried out, with at least one first measurement being carried out at a temperature above the Curie temperature of a ferromagnetic iron compound, preferably cementite Fe 3 C, and at least one further Measurement below the Curie temperature of this iron compound is carried out.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Menge nach der ersten Messung auf eine Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur der Eisenverbindung gekühlt wird . 9. The method according to claim 8, characterized in that the measured amount is cooled to a temperature below the Curie temperature of the iron compound after the first measurement.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that
zur Gewinnung der Information to obtain the information
zumindest zwei Ergebnisse aus zumindest einem Mitglied der Gruppe at least two results from at least one member of the group
- Messung - Measurement
- Erfassung - capture
mathematisch verknüpft werden. be mathematically linked.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that
die Messung und/oder die Erfassung, bevorzugt auch die the measurement and / or the acquisition, preferably also the
Gewinnung der Information, automatisiert erfolgt. The information is obtained automatically.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass 12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that
die Messung und/oder die Erfassung und/oder die Gewinnung der Information, kontinuierlich erfolgt oder quasi-kontinuierlich erfolgt . the measurement and / or the acquisition and / or the acquisition of the information takes place continuously or quasi-continuously.
13. Direktreduktionsprozess, dadurch gekennzeichnet, dass er zumindest teilweise auf Basis einer nach einem der 13. Direct reduction process, characterized in that it is based at least partially on one of the
Ansprüche 1 bis 12 gewonnenen Information geregelt wird. Claims 1 to 12 obtained information is regulated.
14. Signalverarbeitungseinrichtung mit einem 14. Signal processing device with a
maschinenlesbaren Programmcode, dadurch gekennzeichnet, dass er Regelbefehle zur Regelung eines Direktreduktionsprozesses nach Anspruch 13 aufweist. Machine-readable program code, characterized in that it has control commands for controlling a direct reduction process according to Claim 13.
15. Maschinenlesbarer Programmcode für eine 15. Machine-readable program code for a
Signalverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmcode Regelbefehle aufweist, welche die Signalverarbeitungseinrichtung zur Regelung veranlassen . Signal processing device according to Claim 14, characterized in that the program code has control commands which cause the signal processing device to regulate.
16. Speichermedium mit einem darauf gespeicherten 16. Storage medium with a stored on it
maschinenlesbaren Programmcode nach Anspruch 15. Machine-readable program code according to Claim 15.
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