DE2144098C3 - Verfahren zum Reduzieren von Erz - Google Patents
Verfahren zum Reduzieren von ErzInfo
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Description
stoff erhalten wird.
25 Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
25 Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
bei dem Verfahren der eingangs genannten Art das
Methan vor dem unvollständigen Verbrennen so hoch erhitzt wird, wie es mit Rücksicht auf seine Stabilität
zulässig ist, nämlich auf 600° C, und daß die Luft
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum 30 auf eine Temperatur erhitzt wird, die nahe der des
Reduzieren von Erz in einem eine kokshaltige Re- Ofens zur unvollständigen Verbrennung ist, nämlich
duktionsschdcht enthaltenden Hochofen, in dem das auf 1250° C, und daß zur unvollständigen Verbren-Erz
bei Temperaturen, die zur Reduktion des Erzes nung des Methans das Volumen der eingespeisten
und zum Schmelzen des entstandenen Eisens aus- Luft nur das 2,6fache des Volumens des eingespeireichen,
mit einem Kohlenmoroxyd und Wasserstoff 35 sten Methans ausmacht.
enthaltenden, außerhalb des Hochofens durch Teil- Bei einem solchen Vorheizen des Methans, zusam-
verbrennung von Methan mit vorgewärmter Luft men mit dem Vorheizen der zur Verbrennung erforerzeugten
Reduktionsgas in Berührung gebracht wird. derlichen Luft und dem angegebenen Luft-Methan-Um
den Koksverbrauch beim Reduzieren von Erz Verhältnis, kann die Methangasmenge, die vollstänzu
senken, ist es wichtig, eine direkte Reduktion des 40 dig verbrannt wird, und damit die H2O- und CO2-Erzes
durch Keks möglichst zu vermeiden und ein Konzentration im Reduktionsgas merklich verrin-Reduktionsgas
von außen in den unteren Teil des gert werden, wie nachstehend an Hand eines BeiHochofens
einzuleiten, d. h. in eine Zone, in der eine spiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung
Temperatur von etwa 10000C herrscht und in der dargestellt wird. Die aufgeführten Beträge beziehen
der Reduktionsprozeß des Eisenoxyds mit Kohlen- 45 sich auf die Herstellung von 1000 kg Eisenschmelze,
monoxyd abläuft. Das Reduktionsgas muß deshalb Durch den Winderhitzer 2 werden 1420 m3 Luft
eine Temperatur haben, die etwa bei 900 bis 1000° C geleitet; ihre Temperatur steigt von 40 auf 1250° C.
liegt, und vor allem muß sein Gehalt an CO2 und Der andere Winderhitzer 3 wird inzwischen aufge-H2O
so klein wie möglich sein. Beispielsweise ist ein heizt. Die durch 4 weitergeleitete Luft, aufgeheizt
Gas mit einem CO2- und H2O-Gehalt von etwa 50 auf eine Temperatur nahe der der unvollständigen
3 Volumprozent als ausgezeichnet anzusehen, wäh- Verbrennung, wird in zwei Ströme geteilt: der eine
rend ein Reduktionsgas mit einem CO2- und H2O- erreicht durch 5, den Luftverteiler 6 und die Lei-Gehalt
von 10 Volumprozent sehr nahe an der tung7 direkt den Hochofen, der andere erreicht
Grenze zu einem für die Reduktion in einem Hoch- durch 8 den Ofen 9 zur unvollständigen Verbrenofen
ungeeigneten Gas liegt. 55 nung, in den durch 10 auch der schon vorgeheizte
Die Reduktion ist eine Gleichgewichtsreaktion und Brennstoff eingespeist wird.
kann daher als solche unter Anwesenheit von H2O Das erzeugte Reduktionsgas verläßt den Ofen 9
und CO2 in der Gasphase unter hohen Partial- durch 11, wird bei 12 gekühlt und erreicht durch
drucken auch negativ ablaufen. 13,14 und 15 den unteren Teil des Schaftes 16.
Im Falle einer hohen Konzentration dieser beiden 60 Am Boden des Hochofens, durch 17, wird die erKomponenten
im Reduktionsgas ist der Nutzungs- zeugte Eisenschmelze abgestochen, während an der
grad dieses Gases gering, weil bei gewissen Höhen Spitze durch 18 das Gichtgas abgeleitet wird. Durch
des Partialdruckes der beicen Gase im Gasgemisch 5 werden 600 m3 Luft direkt in den Hochofen eindie
gesamte Menge des Reduktionsgases den Hoch- gespeist. Die restlichen 820 m3 werden durch 8 in
ofen unverändert passiert. 65 den Ofen 9 zur unvollständigen Verbrennung einge-
Die Oxydationsreaktion, z. B. von Methan in CO, speist, in den durch 10 auch 316 ms CH4 auf 600° C
ist leicht exotherm, aber die entwickelte Wärme ge- vorgeheizt eingeleitet werden,
nügt nicht, die Verbrennungsprodukte auf die ge- Vom Ausgang des Ofens 9 werden 1590 m3 Gas
nügt nicht, die Verbrennungsprodukte auf die ge- Vom Ausgang des Ofens 9 werden 1590 m3 Gas
bei einer Temperatur von 1200° C abgeleitet, wobei N2 40,62 °/o
das Gas die folgende Volumenzusammensetzung be- CO2 0,31 %
sitzt: H3O 1,56%
K, 37,89 % 5 Dieses Gas wird durch den Dampfkessel 12 ge-
CÖ 19,42<Vo leitet, in dem es auf 1000° C gekühlt wird, und wird
CH4 0,20% dann in den Hochofen eingeleitet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Iiwünschte Temperatur zu bringen, die durch VerPatentanspruch: brennen eines Teiles des Methans zu CO2 und H2Oerreicht wird. ,Verfahren zum Reduzieren von Erz in einem Bei einem bekannten Verfahren mit unvollstän-eine kokshaltige Reduktionsschicht enthaltenden 5 diger Verbrennung von öl entsteht ein Reduküons-Hochofen, in dem das Erz bei Temperaturen, gas, das etwa 7 o/„ oder mehr an GO2 und H2O entdie zur Reduktion des Erzes und zum Schmelzen hält. Dieser H2O- und VA-Gehalt entspricht der des entstandenen Eisens ausreichen, mit einem Notwendigkeit, die Produkte der unvollständigen Kohlenmonoxyd und Wasserstoff enthaltenden, Verbrennung auf die gewünschte temperatur zu außerhalb des Hochofens durch Teilverbrennung io bringen. Weiterhin ist er eine Folge des Wannevervon Methan mit vorgewärmter Luft erzeugten lustes und der möglichen endothermen Crackreak-RedukÜonsgas in Berührung gebracht wird, da- tion des Brennstoffes zu Ruß. Dies bringt ein Andurch gekennzeichnet, daß das Methan wachsen der Brennstoffmenge, die vollständig vervor dem unvollständigen Verbrennen so hoch brannt werden muß, mit sich und bewirkt daher ein erhitzt wird, wie es mit Rücksicht auf seine Sta- 15 Anwachsen des H2O- und CO,-GehaItes im Rebifität zulässig ist, nämlich auf 600° C, und daß duktionsgas.die Luft auf eine Temperatur vorgewärmt Mit dem erfindungsgemaßen Verfahren wird einwird, die nahe der des Ofens zur unvollständigen Reduktionsgas erzeugt, das einen Gesamt-CO2- und Verbrennung ist, nämlich auf etwa 1250° C, und H2O-Gehalt hat, der, bezogen auf den im Gas vordaß zur unvollständigen Verbrennung des Me- ao handenen Wasserstoff und das Kohlenmonoxyd, kleithans das Volumen der eingespeisten Luft das ner als 5 Volumprozent und in jedem Fall geringer 2,6fache des Volumens des eingespeisten Me- als der Gehalt ist, der durch das herkömmliche Verthans ausmacht. fahren der unvollständigen Verbrennung mit Sauer
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