DE2651309C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Direktreduktion von Metalloxid - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Direktreduktion von MetalloxidInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Direktreduktion von Metalloxid, insbesondere Eisenoxid, mittels
Reduktionsgas, wobei in einen im wesentlichen vertikalen Schachtofen mit einer oberen Vorreduktionszone,
einer unteren Kühlzone und einer dazwischen angeordneten Reduktionszone oben leilchenförmiges Metalloxid
eingebracht, unter der Wirkung der Schwerkraft in Form eines Materialstromes durch den Ofen geführt
und unten metallisiertes Produkt ausgetragen wird, wobei weiterhin durch einen ersten Einlaß zwischen den
Enden des Ofens ein Raduklionsgas mit einer für die Reduktion ausreichenden Temperatur in den Ofen
eingebracht und im Gegenstrom durch den Materialstrom geführt wird, hierbei das Metalloxid reduziert und
ein Abgas gebildet wird, das aus dem Ofen herausgeführt, 'fnd wenigstens ein Anteil davon wieder
aufbereitet wird, wozu das Abgas gekühlt, gewaschen und mit einem gasförmigen Kohlenwasserstofff vermischt,
das dabei gebildete Gasgemisch beim Durchtritt durch einen indirekt beheizten, einen Katalysator
enthaltenden Reformierofen zu Reduktionsgas reformiert, und das gebildete Reduktionsgas erneut dem
ersten Einlaß zugeführt wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, wobei zu der Vorrichtung
gehören ein im wcscnllichcn vertikaler Schachtofen, in dem oben eine Vorreduktionszone, mittig eine
Rcdukiions/.onc und unten eine Kühl/one ausgebildet
ist, ferner Mittel zur Gewährleistung eines von der Schwerkraft bewegtun Matcrialslromes durch den
Schachtofen, ferner eine Reduktionsgaszuführung zwischen den Enden des Ofens und schließlich ein Abzug
für Abgas aus dem Ofen.
füll Verfahren und eine Vorrichtung dieser (ladung ist aus der deutschen Auslcgcschrift 19 14 400 bekannt.
Die Besonderheit des bckaiinicn Verfahrens besieht
darin, durch eine spezielle Aufheiziing des Gasgemisches
eine Rußiibschddung am Katalysalor im Reformierofen
zu vermeiden. Ums bekannte Verführen ist allgemein auf die Direktreduklion von Eisenerzen
gerichtet, ohne daß diu besonderen Schwierigkeiten bei
der Direktreduktion schwefelhaltiger Eisenerze angesprochen werden. Bei der Direktreduktion schwefelhaltiger
Eisenerze besteht die Gefahr, daß der Schwefelgehalt in Form gasförmiger Schwefelverbindungen mit
dem Abgas in den Reformierofen gelangt und dort den Katalysator vergiftet, wodurch die Reformierstufe
beeinträchtigt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und einen Vorrichtung der
angegebenen Art auch für die Direktreduktion von schwefelhaltigem Metalloxid, insbesondere Eisenerz,
ohne Beeinträchtigung der Reformierstufe, verfügbar zu machen.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist ein
Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, bzw. eine Vorrichtung mit den in Anspruch 5
angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bekanntlich erfolgt die Direktreduktion von Eisenoxid zu metallischem Eisen fortschreitend von Hämatit
(Fe2O3) über Magnetit (FejO4) und Wüstit (.VeO) zu
metallischem Eisen (Fe). Unter üblichen Bedingungen, d. h. bei einer Reduktionstemperatur von 760 bis 930°C
und mit einem Reduktionsgas, das als wesentliche Reduktionsmittel Wasserstoff und Kohlenmonoxid
enthält, verläuft die Reduktion von Hämatit über Magnetit zu Wüstit in ungefähr 30 bis 45 min, sofern die
Oxidpellets oder das Stückerz eine gemeinsame Teilchengröße zwischen ungefähr 3 und 25 mm
aufweisen. Die Bildung von metallischem Eisen in der Oberflächenschicht der Partikel beginnt erst im
Anschluß an diese Zeitspanne und erfordert bis zur vollständigen Reduktion des gesamten Teilchens zusätzlich
3 bis 4 Std.
Im Rahmen der Erfindung ist festgestellt worden, daß
unter diesen Bedingungen die Freisetzung von Schwefel lediglich im Verlauf der ersten 30 bis 45 min der
gesamten Reduktionsdauer erfolgt. Werden jedoch solche Redu!.iionsbedingungen gewählt, unter denen
die Reduktion lediglich bis zur Wüstitstufe erfolgt, so tritt im gesamten Verlauf der Reduktion eine Freisetzung
von Schwefel auf. Daraus wurde geschlossen, daß ohne die Anwesenheit von metallischem Eisen die
Freisetzung von Schwefel im Verlauf der gesamten Reduktion -jrfolgen ivürde, jedoch die anfängliehe
Bildung von metallischem Eisen auf der Oberfläche der Teilchen die weitere Schwefclfrcisct/ung unterbindet.
Diese Beobachtung erlaubt im Ergebnis eine Verfahrensführung, bei der ci;>
erstes, im wesentlichen schwefelffcies Abgas und ein zweites, schwefelreichcs
Abgas aus entsprechenden Zonen des Ofens abgezogen wird. Sofern lediglich das weitgehend schwefelfreie
Abgas der Wiederaufbereitung zugeführt wird, kann eine mögliche Vergiftung des Reformierkatalysators
durch Schwefelverbindungen unterbunden werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren im einzelnen erläutert; es zeigt
!•"ig. I in schemalischcr Darstellung einen vertikalen
Schachtofen mit entsprechender Ausrüstung zur Durch- ■ führung einer Ausführungsfomi des crfindungsgemäßen
Verfahrens;
Fig. 2 in schematischcr Darstellung einen vertikalen
Schachtofen mit alternativen Mitteln und Maßnahmen zur Durchführung des crfindiingsgemäßcn Verfahrens;
F i g. J eine Darstellung des Schnittes entlang der
Linie IH-III aus Fig. l;iini
Fig.4 eine Darstellung des Schnittes entlang der
Linie IV-IV aus F ig. 2.
Wie mit Fig. I dargestellt, weist der Schachtofen IO
an seinem oberen Ende einen Zuführtrichter 12 auf, dem die Eisenoxidpellets 14 oder eine andere feinteilige
Beschickung aus Stückerz oder dgl. zugeführt wird. Die Pellets sinken unter der Wirkung ihres Eigengewichtes
durch eine oder mehrere Zuführleitungen 16 nach unten und bilden ein Bett 18 aus feinteiligem, Eisenoxid
enthaltendem Material in dem Schachtofen. Der obere Abschnitt des Schachtofens 10 weist eine Vorreduktionszone
bzw. Schwefelentfernungszone A, auf; der zentrale Abschnitt des Schachtofens weist eine Reduktionszone
B{ auf; und der untere Abschnitt des Ofens weist eine Kühlzone Ci auf. Eine Pellet-Austragleitung
20 ist an der Sohle des Schachtofens 10 angeordnet. Das reduzierte Eisen 22 tritt über die Austragsleitung 20 aus
dem Ofen aus und fällt auf ein Förderband 24, das unterhalb von der Austragleitung 20 angeordnet ist. Die
Entfernung der metallisierten Pellets durch die Austragleitung 20 hindurch gewährleistet eine, -iüf der Wirkung
der Schwerkraft beruhende. Bewegung des Materia!- stromes aus Eisenoxid durch den Schachtofen 10
hindurch.
Am zentralen Abschnitt des Schachtofens 10 befindet sich ein Ringleitungs- und Gaseinlaßsysiem, das
allgemein mit 26 bezeichnet ist. und das Gaseinlässe 28 aufweist, durch welche heißes Reduktionsgas eingeführt
wird, um im Gegenstrom zur Bewegung des Materialstromes 18 nach oben zu strömen. Das verbrauchte
Reduktionsgas oder Abgas tritt aus dem Ofen durch zwei getrennte Abgasauslaßsysteme aus. Nach unten
ragende Auslaßrohre 30 stehen mit dem oberen Gassammeiraum 32 in Verbindung. Das Abgas aus dem
Gassammeiraum 32 verläßt den Ofen durch den Gasauslaß 34. Das untere Ende jeder Pellet-Zuführleitung
16 reicht ausreichend weit in den Ofen hinein, um einem Gassammeiraum 36 für die Freisetzung des
reagiert habenden Gases zu schaffen, über den das restliche, verbrauchte Reduktionsgas weitgehend symmetrisch
aus dem Pelletraum 38 austreten und frei zu dem weiteren Gasauslaß 40 für das Abgas strömen
kann.
Ein Umwälzkreislauf ist in der Kühlzone des Ofens vorgesehen, um die Pellets abzukühlen, bevor diese
ausgetragen werden. Zu diesem System gehöri ein Waschkühler 42, ein Umwälzgasgebläse 44, ein Gaseinlaß
46, eine innerhalb des Ofens 10 angeordnete Vorrichtung 48 zur Verteilung des Gases, ein
Kühlgas-Sammelelement 50 oberhalb der Gasverteilungsvorrichtung
48 innerhalb des Ofens, ein Gasauslaß 52 und Leitungen 54 zum Umwälzen des Gases.
Ein Reformierofen 60 ist mit einem ölbeheizten Brenner 62 ausgestattet, ferner mit einem Rauchabzug
64 und einer Vielzahl indirekt beheizter Wärmetauschrohre 66 mit dem Katalysator, welche durch dun
Brenner 62 von außen beheizt werden, von denen jedoch lediglich eines dargestellt ist; mit diesem
Reformierofen 60 wird heißes Reduktionsgas erzeugt. Das heiße Rcduktk nsgas strömt aus den Katalysator
enthaltenden Rohren 66 durch die Leitung 68 zu dem Ringicitungs- und Gaseinlaß-System 26.
Das im wesentlichen schwefelfreie Abgas verläßt den Schachtofen 10 durch den Gasauslaß 34, strömt durch
die Leitung 70 zu einem Waschkühler 72, wo das Gas gekühlt und von Staubteilchen befreit wird. Die Leitung
75 führt vom Waschkühler 72 zu einem Gasgebläse 76, das erforderlich ist, um das Abgas aus dem Waschkühler
durch die Leitungen 74 und 78 zu befördern. Durch die
Leitung 78 wird das schwcfclfrcie Abgas zu den
Katalysator enthaltenden Rohren 66 im Reformicrofen 60 geführt, wo das Abgas mittels siöchiometriseher
Reformierung zu wirksamem Reduklionsgas reformiert wird. Ein Vorrat 80 für gasförmigen Kohlenwasserstoff
wie etwa Erdgas, ist vorgesehen, um das Abgas in der Leitung 78 anzureichern, sofern dies beabsichtigt ist.
Das schwefelreiche Abgas verläßt den Schachtofen durch den Gasauslaß 40. strömt zu einem Waschkühler
82, wo das Gas gekühlt und von Staubteilchen befreit wird. Durch die Leitung 84 wird das gereinigte und
gekühlte Abgas einem Brenner 62 des Reformierofens 60 zugeführt und dient dort als Brennstoff zur
Erzeugung von Wärme. Aus einem Speicher 86 für gasförmigen Kohlenwasserstoff wie etwa Erdgas, wird
dem Brenner 62 durch die Leitung 84 Zusatzgas zugeführt, sofern dies erforderlich ist. Dem Brenner 62
im Reformierofen 60 wird die Verbrennungsluft aus dem Speicher 88 zugeführt. Em Ventil 90 in der Leitung 84
öffnet und schließt sich in Abhängigkeit von dem Gegendruck-Regler 92. wodurch eine konstante Strömung
des Gases zum Brenner 62 eingehalten wird, in Abhängigkeit von der Ausdehnung des reformierten
Gases in dem Reduktionsofen. Wenn der Anteil des Gases nicht ausreicht, das nach der Ausdehnung in den
Katalysator enthaltenden Rohren des Reformierofens erhalten wird, dann wird ein Ventil 90 geöffnet, um aus
dem Speicher 86 als Brennstoff dem Brenner 62 Erdgas zuzuführen, damit in dem Reformierofen genügend
Wärme erzeugt wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 weist ein schachtförmiger Reduktionsofen eine Vorreduktionszone
Ai. eine Reduktionszone ßi und eine Kühlzonc G auf.
Frisches, heißes Reduktionsgas, das als Reduktionsmittel Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthält, wird in
einem katalytisch arbeitenden Reformer 60 erzeugt und durch Einlasse 28 im unteren Bereich der Reduktionszone
Si dem Reduktionsofen zugeführt. Das Reduktionsgas strömt durch den Materialstrom 18 im Ofen nach
oben. Im oberen Bereich der Reduktionszone Bi wird
ein Teil des Gases aus dem Ofen durch die Rohre 30 als
gas abgezogen. Der verbleibende Teil des Gases strömt nach oben durch die Vorreduktionszone Ai hindurch
■jnd verläßt den Beschickungsraum 38 als relativ
»reduktionsmittelarmes«, völlig verbrauchtes Abgas.
In der Vorreduktionszone Ai. welche größenmäßig
vorzugsweise dahingehend ausgelegt ist. daß die Verweildauer des Materialstromes darin 1 bis 1,5 Std.
beträgt, wird die eintretende, feinteilige. oxidische
Beschickung teilweise bis zu metallischem Eisen vorreduziert. Die Freisetzung von Schwefel aus der
Eisenoxid-Beschickung erfolgt somit in der Vorreduktionszone und der dort freigesetzte Schwefelwasserstoff
ist auf das reduktionsmittelarme Abgas beschränkt.
Das aus dem Materialstrom durch die eingetauchten Rohre 30 entfernte reduktionsmittelreiche Abgas ist frei
von Schwefel. Das reduktionsmittelreiche Abgas mit dem in der Reduktionszone gebildeten Kohlendioxid
und Wasserdampf wird abgekühlt, von Staub befreit und dem katalytisch arbeitenden Reformer 60 zugeführt.
Dem abgekühlten, reduktionsmittelreichen Abgas wird Erdgas oder ein anderer gasförmiger Kohlenwasserstoff
zugesetzt, und zusammen mit den noch in diesem abgekühlten Abgas enthaltenen, restlichen Anteilen an
Kohlendioxid und Wasserdampf zu frischem heißen Reduktionsgas reformiert.
Das reduktionsmittelarme, schwefelhaltige Abgas wird abgekühlt, vom Staub befreit, und anschließend al·
Brennstoff /ur Beheizung des Reformierofens verwcn
det. Das rcduktionsmitielarme Abgas wird anfänglicl
ungefähr 100 bis 400 Volumenteile Schwefelwasserstoff auf I Million Volumenteile Gas enthalten, wenn ein
lypischcs Slückerz mit hohem Schwcfelgehnlt als oxidische Beschickung verwendet wird. Obwohl ein
solch hoher Schwefclwasserstoffgehall für die katalyti sehe Reformierung nicht geeignet ist. stellt dies doch
einen gut geeigneten Schwefelwasscrstoffgehalt für ein /U verbrcnnncncles Brennsioffgas dar.
Mil I" i g. 2 ist cine alternative Aiisführungsforii
dargestellt: dazu gehören MiHeI und Maßnahmen, uir einen Teil des schwefclreichen Abgases als Kühlgas /ι
verwenden und um einen Teil des Kühlgases aus der Kühlzone nach oben in die Rediiklionszone strömen /ι
lassen, wo es von der heißen Beschickung aufgchci/ wird und in der Reduktionszone als Rcduklionsmitic
wirkt. Der nut Ι· ι g. 2 dargestellte Ölen weist somit viei
verschiedene Zonen auf; nämlich nii obersten Abschnitt
des Ofens, die Schwefelcntfernungszone bzw. Vorre duktionszone Ai; weiterhin die Reduktionszone Ii;
weiterhin die Aufheizzone t\ für nach oben strömende·
Gas; und schließlich die Kühlzonc D1.
Bei der alternativen Ausführungsform nach Fig.;
reichen eine Anzahl nach unten gerichteter Gasablaß rohre 100 für verbrauchtes Gas durch die obere Want
des Schachtofens 10 hindurch bis in den Materiaistron 18 hinein. Das Abgas aus dem einzigen innerer
Gasraum 102 im oberen Bereich der Schwefelentfer nungszone tritt durch den Gasauslaß 104 aus dem Ofer
aus und wird im Waschkühler 82 gereinigt unc abgekühlt. Ein Teil dieses schwefelhaltigen Abgase.«
wird durch die Leitung 106 dem Brenner zugeführt. Eir zweiter Teil des schwefelhaltigen Abgases wird über du
Leitung 108 dem Kühlgas-lJmwälzkreislauf zugeführt Fin Kohlenwasserstoff enthaltendes Gas wie etw;
Erdgas oder Methan, kann aus dem Speicher 110 dieserr
Abgas zugesetzt werden, um das Kühlgas anzureichern Der Umwälzkrcislauf für das Kühlgas entspricht irr
wesentlichen dem Kreislauf nach Fig. 1; die Abwei rhnnqr hpciphi IpHiirlirh Harin HnR /ii^äl7Ürh ptr
Gaseinlaß 112 für Abgas vorgesehen ist. Wird derr Kühlgaskreislauf Gas zugeführt, so wird ein gleichgro
ßes Volumen des nach oben strömenden Gases 114 au«
dem Kreislauf heraus in den Ofen eingeführt und ström dort durch die Aufheizzone Cj für das nach oben
strömende Gas hindurch, wobei dieses Gas von derr herabsinkenden heißen Materialstrom aufgeheizt wire
und ein Teil von diesem Gas enthaltenem Kohlendioxic und Wasser dort zu Kohlenmonoxid und Wasserstofl
reformiert wird, wodurch aus dem nach oben strömen den Gas erneut ein wirksames Reduktionsmittel wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig.2 kann das schwefelfreie reduktionsmittelreiche Abgas aus der
Rohren 100 in einem nicht dargestellten Gasraurr gesammelt werden, bevor es dem Waschkühler 8i
zugeführt wird; alternativ kann jedes Rohr 100 direk mit dem Waschkühler verbunden sein.
Beim Betrieb der Ausführungsform nach F i g. 2 wire das reduktionsmittelreiche, schwefelfreie Abgas au
dem Materialstrom in einem Bereich nahe der Wand de:
Reduktionsofens (vgl. Fig.4) entfernt, abgekühlt, vor
Staub befreit und einem katalytisch arbeitender 1 Reformer zugeführt, wie das oben beschrieben ist. Da;
mit Schwefel beladene, reduktionsmittelarme Abga; wird aus dem Beschickungsraum entfernt, abgekühl
und von Staub befreit. Ein Anteil dieses Gases wird al:
Brennstoff /um I (erzen des Reformierofens vcrwcndoi;
ein zweiter Anteil wird dem Umwalzkreislauf di/r
Kühlzone zugeführt; .strörrii anschließend aufwärts voi,
der Kühl/one Di durch die Aiifhei/zonc O für
aufströmendes Gas. von wo das Cias wieder zusammenströmt und nach oben durch den mittleren Bereich der
Reduktionszone /?; und der Vnrrediiklions/one A;
slru.iit. Erdgas oder ein anderer gasförmiger Kohlenwasserstoff
aus dem Speicher 110 wird mit dem dem Kühlzonenkreislauf zugeführten reduktionsmittelarmen
Abgas vermischt, um eine gewisse Keformicrung ties
nach oben strömenden Gases in der Vorheizzone ('.>
/ti erreichen, um das Reduktionsvermögen des aiifstro-HH1
rule π Gases zu erhöhen.
Das rcduktionsmittelreiche Abgas wird aus dem
Materialstrom 18 durch die in der Nähe der Ofenwand ungeordneten, eingetauchten Rohre 100 abgezogen. Die
Anordnung der Rohre 100 gewährleistet, daß kein rcduktionsmittelarmes Abgas, das aus der Kühlzone lh
nach oben strömt, und sich im mittleren Bereich des Ofens ansammelt, mil dem reduktionsmiltelreichen
Abgas vermischt wird.
Der Schwefelwasserstoff in dem. der Kühlzone l)>
/!!geführten reduktionsmittclarmcn Abgas wird aus dem Cias in der /one lh durch Reaktion mit
abgekühltem .Schwammeisen abgetrennt. Das nach oben strömende ί i;is ist weitgehend schwefelfrei. sodaU
die Beschickung aus heißem Schwammeisen in tier
Vorhei/zone für das nach oben strömende Gas einen
wirksamen Reiormierkatulvsaior darstellt.
Hierzu 3 Ulatt Zeichnungen
030 215/286
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Verfahren zur Direktreduktion von Metalloxid, insbesondere Eisenoxid mittels Reduktionsgas,
wobei in einen im wesentlichen vertikalen Schachtofen mit einer oberen Vorreduktionszone, einer unteren Kühlzone und einer dazwischen angeordneten Reduktionszone oben teilchenförmiges Metalloxid eingebracht, unter der Wirkung der Schwerkraft in Form eines Materialstromes durch den Ofen geführt und unten metallisiertes Produkt ausgetragen wird;durch einen ersten Einlaß zwischen den Enden des Ofens ein Reduktionsgas mit einer für die Raduktion ausreichenden Temperatur in den Ofeneingebracht und im Gegenstrom durch den Materialstrom geführt wird;hierbei das Metalloxiü reduziert und ein Abgas gebildet wird, das aus dem Ofen herausgeführt, und wenigstens tin Anteil davon wieder aufbereitet wird; wozu das Abgas gekühlt, gewaschen und mit gasförmigem Kohlenwasserstoff vermischt, das dabei gebildete Gasgemisch beim Durchtritt durch einen indirekt beheizten, einen Katalysator enthaltenden Reformierofen zu Reduktionsgas reformiert, und das gebildete Reduktionsgas erneut dem ersten Einlaß zugeführt wird;
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Direktreduktion von schwefelhaltigem Metalloxid ein erster Teil des Abgases vor Erreichen der Vorreduktiofiszone aus der Reduktionszone abgezogen und der Wiederaufbereitung zugeführt wird;
und der verbleibende zweite 'i eil des Abgases nach Durchströmen der Vorreduktionszone gemeinsam mit dem wesentlichen Schwefela.iteil abgezogen und einer anderen Verwendung zugeführt wird.2. Verfahren nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite, schwefelreiche Teil des Abgases zur Beheizung des Reformierofens verwendet wird.3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil des zweiten, schwefelreichen Teils des Abgases dem in der Kühlzone zirkulierenden Kühlgas zugeführt wird.4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil des mit sehwcfclreichem Abgas angereicherten KUhlgases nach oben in die Reduktionszone geführt, dabei von dem herabsinkenden heißen Materialstrom aufgeheizt und zu einem wirksamen Reduktionsgas reformiert wird.5. Vorrichtung zur Direktreduklion von Metalloxid nach den Ansprüchen I bis 4,mit einem im wesentlichen vertikalen Schachtofen, in dem oben eine Vorrcduktions/.onc, mittig eine Reduktionszone und unten eine Kühl/nnc ausgcbilciet ist;ferner mit Mitteln zur Gewährleistung eines von der Schwerkraft bewegten Mutcrialstromcs durch den Schachtofen;mit einer Rediiktionsgasziiführting /.wischen den finden des Ofens; und
mit einem Abzug für Abgas aus dem Ofen;
dadurch gekennzeichnet, daßder Abzug für Abgas einen ersten Gasauslaß (.14, 1(X)) an der Oberseite der Rcdiiklions/one (ll\, lh) und einen /weiten Gasauslaß (40, 104) an der Oberseite der Vorrcduktions/.onc (At, Ai) aufweist,
b. Vorrichtung nach Anspruch "5, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem ersten Gasauslaß (34) wenigstens ein Gasauslaßrohr (30) gehört, das bis in die Reduktionszone (Bt) hineinragt.7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Gasauslaßrohre (.30) zu einem Gassammeiraum (32) führen, von welchem der erste GasauslaCI (34) abzweigt.8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gasablaßrohre (100) aus der Reduktionszone (lh) direkt nach außen aus dem Ofen herausführen.9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daßunterhalb von der Reduktionszone (Eh) und oberhalb von der Kühlzone (Dj) eine Aufheizzone (Ci) für aufströmendes Gas vorgesehen ist; und eine Verbindung zwischen dem zweiten Gasauslaß (104) und der KühJzone (Di) besteht, um schwefelhaltiges Abgas in die Kühlzone (Ch) einzuführen.10. Vorrichtung nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daB aus einem Speicher (110) ein gasförmiger Kohlenwasserstoff wie Erdgas, Methan oder dgl. in die Kühlzone (Ch) einführbar ist.
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US05/630,489 US4032120A (en) | 1975-11-10 | 1975-11-10 | Apparatus for direct reduction of sulfur-containing iron ore |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2651309A1 DE2651309A1 (de) | 1977-05-18 |
DE2651309B2 DE2651309B2 (de) | 1979-08-09 |
DE2651309C3 true DE2651309C3 (de) | 1980-04-10 |
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Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2911692A1 (de) * | 1979-03-24 | 1980-10-02 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur erzeugung von reduktionsgas aus festen brennstoffen |
US4333761A (en) * | 1979-10-22 | 1982-06-08 | Midrex Corporation | Method for direct reduction of iron using high sulfur gas |
DE3203092A1 (de) * | 1982-01-30 | 1983-08-04 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur abscheidung von feinkoernigem direkt reduziertem eisen aus kuehlgasen |
MX156697A (es) * | 1982-05-12 | 1988-09-27 | Hylsa Sa | Metodo mejorado para la reduccion directa de minerales de hierro |
US4556417A (en) * | 1983-05-17 | 1985-12-03 | Hylsa, S.A. | Process for the direct reduction of iron ores |
US4608240A (en) * | 1983-11-04 | 1986-08-26 | Hylsa, S.A. | Method for the desulfurization of hydrocarbon gas |
DE3432090C2 (de) * | 1984-08-28 | 1986-11-27 | Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren und Vorrichtung zur Direktreduktion von schwefelhaltigen Eisenerzen |
US4536213A (en) * | 1984-09-10 | 1985-08-20 | Mildrex International, B.V. | Reforming of higher hydrocarbons for metal oxide reduction |
US4752329A (en) * | 1986-03-21 | 1988-06-21 | Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch | Apparatus and method for increasing carbon content of hot directly reduced iron |
US5296015A (en) * | 1990-01-09 | 1994-03-22 | Hylsa S.A. De C.V. | Method for the pneumatic transport of large iron-bearing particles |
US5447550A (en) * | 1994-09-21 | 1995-09-05 | Hylsa S.A. De C.V. | Method and apparatus for the pneumatic transport of iron-bearing particles |
AT406379B (de) * | 1995-10-10 | 2000-04-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur direktreduktion von teilchenförmigem eisenoxidhältigem material und anlage zur durchführung des verfahrens |
AT406268B (de) | 1997-12-05 | 2000-03-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Reduktionsgefäss zur reduktion von metalloxidhältigem material |
DE19960575A1 (de) * | 1999-12-15 | 2001-06-21 | Krupp Polysius Ag | Verfahren und Anlage zur Reduktion von Feinerzen |
MY144561A (en) * | 2005-08-30 | 2011-10-14 | Du Pont | Ore reduction process and titanium oxide and iron metallization product |
AU2008312639B2 (en) * | 2007-10-15 | 2012-11-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Ore reduction process using carbon based materials having a low sulfur content and titanium oxide and iron metallization product therefrom |
AT508523B1 (de) | 2009-07-31 | 2011-04-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Reformgasbasiertes reduktionsverfahren und vorrichtung mit decarbonisierung des brenngases für den reformer |
DE102023101121A1 (de) * | 2023-01-18 | 2024-07-18 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | Direktreduktionsvorrichtung zur Herstellung von Eisenschwamm und Verfahren zum Zuführen von Eisenerz enthaltenen Partikeln in den Reaktor einer derartigen Direktreduktionsvorrichtung |
Family Cites Families (6)
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---|---|---|---|---|
US2740706A (en) * | 1951-10-10 | 1956-04-03 | Texaco Development Corp | Method of reducing metal oxides |
US2873183A (en) * | 1954-07-07 | 1959-02-10 | Kenneth B Ray And The St Trust | Continuous iron ore reduction process |
DE1508077C3 (de) * | 1965-05-25 | 1974-03-28 | 5100 Aachen | Reduktion von Eisenerzen unter Anwendung von Atomwärme |
US3635456A (en) * | 1970-04-29 | 1972-01-18 | Dravo Corp | Apparatus for direct reduction of iron oxide compacts |
US3749386A (en) * | 1971-07-01 | 1973-07-31 | Midland Ross Corp | Method and means for reducing iron oxides in a gaseous reduction process |
DE2307924B2 (de) * | 1973-02-17 | 1975-12-18 | Rheinische Braunkohlenwerke Ag, 5000 Koeln | Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen |
-
1975
- 1975-11-10 US US05/630,489 patent/US4032120A/en not_active Expired - Lifetime
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1976
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