DE1194884B

DE1194884B - Verfahren zur Vorreduktion von Sinter und Pellets

Info

Publication number: DE1194884B
Application number: DEB76601A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Harry Serbent; Dr-Ing Guenter Meyer; Dr Helmut Krainer
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1964-04-30
Filing date: 1964-04-30
Publication date: 1965-06-16
Also published as: NL6505507A; FR1433063A; BE663186A; US3501288A; DE1194884C2

Description

Verfahren zur Vorreduktion von Sinter und Pellets Bei der Roheisenerzeugung im Hochofen kann eine Erhöhung der Erzeugungsleistung je Ofeneinheit dadurch erreicht werden, daß an Stelle normaler Einsatzstoffe solche in vorreduzierter Form, z. B. nach Überführung ihres Eiseninhaltes in die Wüstitstufe, verwandt werden.
Auch bei der Erzeugung von Roheisen auf elektrischem Wege hat man die Vorteile des Einsatzes eines vorreduzierten Produktes im Hinblick auf den Stromverbrauch schon lange erkannt, und in vielen Fällen wird nur dadurch eine wirtschaftliche Roheisenerzeugung im Elektroreduktionsofen ermöglicht.
Die Hochofenwerke sind daher bestrebt, den Sinteranteil im Möller zu erhöhen. In neuerer Zeit gewinnen auch Pellets auf Grund ihrer günstigen physikalischen Beschaffenheit als Rohstoff für die Roheisenerzeugung mehr und mehr an Bedeutung. Die Herstellung beider Agglomerate schließt eine thermische Verfahrensstufe ein.
Bei der Sinterung von Feinerzen, z. B. auf einem Dwight-Lloyd-Sinterband, werden diese nach Anfeuchten und Zusatz von Koksgrus auf einem Wanderrost aufgetragen und die Mischung gezündet. Unter ständigem Hindurchsaugen von Luft wandert eine maximal 15001 C heiße Zone mit einer Geschwindigkeit von wenigen Zentimetern pro Minute durch die etwa 200 bis 300 mm hohe Materialschicht hindurch. Nach Abschluß der Sinterung kann der Sinter sodann durch weiteres Hindurchsaugen von Luft abgekühlt werden.
Aus Erzkonzentraten oder gemahlenen Feinerzen hergestellte sogenannte Grünpellets weisen eine für den unmittelbaren Einsatz in den Hochofen unzureichende Festigkeit auf. Sie können auf einem Wanderrost unter direkter Beheizung gehärtet werden, wobei Temperaturen von maximal 1300° C erforderlich sind.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Vorreduktion von Erzsinter und Erzpellets, bei welchem die fühlbare Wärme der beim Sintern der Erze und Härten der Peilets anfallenden Endprodukte für eine Vorreduktion dadurch ausgenutzt wird, daß man nach Beendigung des Sinter- bzw. Brennprozesses reduzierendes Gas durch das auf dem Wanderrost befindliche Gut hindurchsaugt oder -bläst.
Für diese Vorreduktion kommen in erster Linie die Abgase der Öfen in Frage, in denen die Weiterverarbeitung des Sinters oder der Pellets erfolgt, z. B, Hochofengichtgas, Abgas des Niederschachtofens oder Abgas des Elektroreduktionsofens. Diese Gase können auch in ungereinigter Form verwendet werden, da die zu reduzierende Sinter- bzw. Pelletschicht als Staubfilter wirkt. Es können jedoch auch andere Gase für die Reduktion eingesetzt werden, z. B. Koksofen-, Öl- oder Erdgas. Die Zuführung der Gase kann in bekannter Weise mittels Hauben erfolgen.
Hochofengichtgas ist dabei normalerweise auf Grund seiner Zusammensetzung in der Lage, Eisenoxyde bis zur Wüstitstufe zu reduzieren, während die anderen genannten Gase sogar einen Sauerstoffabbau bis zum metallischen Eisen ermöglichen. Eine vollständige Reduktion wird hierbei jedoch nicht angestrebt.
Während beim Pelletbrennprozeß praktisch die gesamte Materialschicht sich auf gleichmäßig hoher, für die Reduktion ausreichender Temperatur befindet, weist beim Sinterprozeß in der Regel nur das unmittelbar über dem Rost befindliche Gut entsprechende Temperaturen auf. Es ist daher angebracht, nach Beendigung des Sinterprozesses und vor Hindurchieiten des reduzierenden Gases die gesamte Schicht mittels eines Öl-, Gas- oder Kohlenstaubbrenners aufzuheizen. Wie entsprechende Versuche gezeigt haben, ist dieses erneute Aufheizen innerhalb weniger Minuten möglich, wenn man eine Beheizung anwendet, deren Stärke etwa der für die Einleitung der Sinterung notwendigen Zündung entspricht.
Die nachfolgende Reduktion des Gutes bis etwa zur Wüstitstufe, z. B. mittels eines Gichtgases mit 28 Volumprozent CO, 13 Volumprozent C02 und 5 Volumprozent H#, benötigt einen Zeitraum von 15 bis 20 Minuten, wobei die Hauptmenge des Sauerstoffs bereits nach 5 bis 8 Minuten abgebaut wird. Die Materialtemperatur fällt hierbei um etwa 200° C, z. B. von 1000 auf 800° C, ab. Die Reduktion kommt jedoch erst dann zum Stillstand, wenn eine Materialtemperatur von etwa 700° C unterschritten wird. Es steht somit ein verhältnismäßig großer Temperaturbereich für die Reduktion zur Verfügung. Die noch verbleibende fühlbare Wärme des vorreduzierten Gutes kann zur Vorwärmung des Reduktionsgases in der Weise ausgenutzt werden, daß man dieses zunächst ein- oder mehrfach vor dem Abwurf des Gutes vom Wanderrost durch die Beschickung hindurchleitet.
Die Vorwärmung des Gases kann jedoch auch so vorgenommen werden, daß es unter kontrolliertem Luftzusatz teilverbrannt wird.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch dargestellt.
F i g. 1 zeigt einen Wanderrost zur Härtung von Eisenpellets mit Vorwärmung des Reduktionsgases. F i g. 2 ein für den gleichen Zweck bestimmtes Sinterband, bei dem eine Nachbeheizung des Erzsinters vorgesehen ist.
In F i g. 1 ist der Wanderrost mit 1 bezeichnet. Die Bewegungsrichtung ist durch Pfeile 2 angedeutet. Die Aufgaberohre 3 und 4 dienen zur Aufgabe von bereits vorreduziertem Gut, das den Rost 1 und die Seiten des Pelletbelages beim Brennen schützt. Die Aufgabe der Grünpellets ist durch den Pfeil 5 angedeutet. Unter der Haube 6 wird das Gut durch Brenner beheizt. Die Brennergase werden durch die Haube 7 aufgefangen und zum Abgasgebläse 8 geführt. Nach Verlassen der Brennzone gelangt das Gut in den Bereich der Hauben 9, 10, 11, 12, d. h. in die Zone der Vorreduktion. Das Reduktionsgas wird, wie Pfeil 13 andeutet, in die Haube 12 eingeführt und nach Durchströmen der Pelletschicht in der Haube 11 aufgefangen, zur Haube 10 geführt, worauf es dann die Pelletschicht nochmals durchströmt und durch das Gebläse 14 der Brennzone im Bereich der Haube 6 zugeführt, wo es verbrannt und zum Brennen der Pellets ausgenutzt wird. Das Gut gelangt aus der Vorreduktionszone in die Kühlzone, die durch die Hauben 15 und 16 begrenzt wird. Das zum Kühlen benutzte Reduktionsgas, z. B. Gichtgas, wird durch das Gebläse 17 der Haube 16 zugeführt und nach Durchströmen und Kühlen des Gutes im vorgewärmten Zustand durch das Gebläse 18 in die Vorreduktionszone gebracht, wo es, wie bereits angegeben, das Gut durchströmt und vorreduziert.
F i g. 2 zeigt ein Sinterband 21, dessen Bewegungsrichtung durch Pfeile 22 angedeutet ist. Die Aufgabe von bereits vorreduziertem Erz zum Schutz des Sinterbandes 21 erfolgt bei 24 und die Aufgabe des zu sinternden und vorzureduzierenden Erzes, das mit Brennstoff gemischt ist, entsprechend dem Pfeil 25. Im Bereich der Haube 26 wird das Erz-Brennstoff-Gemisch durch eine Flamme entzündet. Das Sintern erfolgt durch Blasen oder Saugen von Luft in Richtung der Pfeile 23 durch das Gemisch. Die Abgase der Sinterzone werden in der Haube 27 aufgefangen und durch das Abgasgebläse 28 abgeführt. Im Bereich der Haube 29 erfolgt wieder eine Beheizung des Sintergutes, um es auf die für die Vorreduktion erforderliche Temperatur zu bringen:- Die Zone der Vorreduktion wird durch die Hauben 30, 31, 32, 33 begrenzt, und die Kühlung erfolgt im Bereich der Hauben 34, 35. Auch bei dieser Anlage wird das vom Gebläse 36 zugeführte Reduktionsgas in der Kühlzone als Kühlgas benutzt und hierbei vorgewärmt. Es gelangt dann über das Gebläse 37 zur Reduktionszone, in der es zweimal das Gut durchströmt, und wird dann noch teilweise zur Entzündung des Erz-Brennstoff-Gemisches unter der Haube 26 verwendet.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Vorreduktion von Erzsinter und -pellets, dadurch gekennzeichnet, daß durch die auf einem Wanderrost befindliche heiße Sinter- bzw. Pelletschicht nach Beendigung des Sinter- bzw. Brennprozesses reduzierendes Gas gesaugt oder geblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsgas zwecks besserer Ausnutzung mehrfach durch die Materialschicht gesaugt oder geblasen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduktion die Abgase der Öfen verwandt werden, in denen das teilreduzierte Gut weiterverarbeitet wird, z. B. Hochofengichtgas, Abgas des Niederschachtofens oder des Elektroreduktionsofens.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase ungereinigt durch die Beschickung gesaugt oder geblasen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduktion Gase verwandt werden, die nicht der Weiterverarbeitung des vorreduzierten Gutes entstammen, z. B. Koksofengas, Ölgal, Erdgas.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsgas in der Weise vorgewärmt wird, daß es vor der Reduktion zunächst ein oder mehrmals durch bereits reduziertes, jedoch noch heißes Gut gesaugt oder geblasen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorwärmung des Gases in der Weise vorgenommen wird, daß es unter kontrolliertem Luftzusatz teilverbrannt wird. B.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Erwärmung des zu reduzierenden Gutes vor Hindurchleiten des Reduktionsgases in der Weise erfolgt, daß das Gut kurzzeitig mit einem Gas-, Öl- oder Kohlenstaubbrenner beheizt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas der Vorreduktion zwecks Ausnutzung seiner chemischen Wärme zur Zündung beim Sinterprozeß bzw. zum Pelletbrennen auf dem gleichen Wanderrost ausgenutzt wird.