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DE2401909A1 - Verfahren zur herstellung von stahl - Google Patents

Verfahren zur herstellung von stahl

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DE2401909A1
DE2401909A1 DE2401909A DE2401909A DE2401909A1 DE 2401909 A1 DE2401909 A1 DE 2401909A1 DE 2401909 A DE2401909 A DE 2401909A DE 2401909 A DE2401909 A DE 2401909A DE 2401909 A1 DE2401909 A1 DE 2401909A1
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DE
Germany
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iron
molten metal
grained
carbon
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DE2401909B2 (de
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Dietrich Dipl Ing Dr Ing Radke
Rolf Emil Dipl Ing Dr I Wetzel
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Vodafone GmbH
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Fried Krupp AG
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Publication date
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Priority to AT14875A priority patent/AT344212B/de
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C21B13/143—Injection of partially reduced ore into a molten bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/66—Heat exchange
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Fried. Krupp Gesellschaft mit beschränkter Haftung in Essen
Verfahren zur Herstellung von Stahl
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stahl aus feinkörnigen Eisenerzen.
Es ist bekannt, daß Eisenschwamm durch Reduktion feinkörniger Eisenerze in einem Wirbelschichtreaktor mit gasförmigen Reduktionsmitteln, wie zum Beispiel Kohlenmonoxid und Wasserstoff, hergestellt werden kann. Das im feinkörnigen Eisenschwamm enthaltene metallische Eisen wird leicht reoxidiert. Deshalb muß der feinkörnige Eisenschwamm vor seiner Einschmelzung, die in der Regel diskontinuierlich erfolgt, durch überführung in eine stückige Form mittels der sogenannten Heißbrikettierung oder durch Lagerung und Transport unter Inertgas vor der Reoxidation geschützt werden. Sowohl die Heißbrikettierung wie die Lagerung und der Transport unter Inertgas bereiten technische Schwierigkeiten und verursachen erhebliche Kosten. Außerdem kann die Reoxidation durch beide Schutzmaßnahmen nie ganz vermieden werden, da sie in gewissem Umfang auch an der Oberfläche der Eisenschwammbriketts abläuft und da die zu verwendenden Inertgase immer geringe Sauerstoff gehalte aufweisen. Um die Einschmelzung des Eisenschwamms mit vertretbarem Kostenaufwand durchführen zu können, muß der Eisenschwamm einen möglichst hohen Gehalt an metallischem Eisen besitzen. Der bei der Erzreduktion anzustrebende hohe Metallisierungsgrad des Eisenschwamms verursacht aber andererseits hohe Kosten und erfordert besonders wirksame Schutzmaßnahmen zur Verhinderung der Reoxidation.
Es ist weiterhin bekannt, daß der Eisenschwamm durch Zufuhr von elektrischer Energie oder Verbrennungswärme in einer ge-
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eigneten Vorrichtung eingeschmolzen werden kann. Zur Erzeugung der Verbrennungswärme können Erdgas, Erdöl und Kohle verwendet werden. Als Einschmelζvorrichtung sind Herdofen (Elektrolichtbogenofen, Siemens-Martin-Ofen), Schachtofen (Hochofen, Kupolofen, Elektroniederschachtofen) und Tiegel (Sauerstofffrischkonverter) geeignet, in denen neben dem Einschmelzvorgang auch Legierungs-, Restreduktions- und/oder Frischprozesse ablaufen können. So kann beispielsweise im Hochofen Eisenschwamm eingeschmolzen und gleichzeitig einer Restreduktion unterworfen werden, wobei als Endprodukt kohlenstoff reiches Roheisen entsteht. Beim Frischen von Roheisen in einem Konverter wird der im Roheisen in einer Menge bis zu 4 % vorhandene Kohlenstoff durch die eingeblasene Luft oder den eingeblasenen Sauerstoff verbrannt, und die dabei entstehende Wärme kann zum Einschmelzen von Eisenschwamm genutzt werden. Die Aufnahmefähigkeit des Konverters für einzuschmelzenden Eisenschwamm wird aber durch den Kohlenstoffgehalt des im Konverter befindlichen Roheisens in unerwünschter Weise begrenzt. Außerdem unterliegen die Düsen, mit denen der Sauerstoff in das flüssige Roheisen eingetragen wird, starken mechanischen, thermischen und chemischen Beanspruchungen, die zu Störungen des Frisch- und Schmelzprozesses führen. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, durch geeignete Maßnahmen in den Konverter größere Wärmemengen einzubringen, und die prozeßbedingten Beanspruchungen, denen die Sauerstoffeintragevorrichtungen ausgesetzt sind, zu vermindern. Das Aufheizen eines Konverters durch eine mit Sauerstoff betriebene ölfeuerung hat sich nicht bewährt, da die Aufnahmefähigkeit des Konverters für einzuschmelzenden Eisenschwamm wegen des unzureichenden Wärmeübergangs von den Verbrennungsgasen auf das Metallbad nicht wesentlich gesteigert werden konnte.
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Es ist ferner üblich, den zu erschmelzenden Eisenschwamm chargenweise in den Konverter zu geben und die nach dem Frischprozess vorliegende Stahlschmelze diskontinuierlich abzuziehen, wodurch für den Konverter längere Anfahr- und Standzeiten verursacht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Reduktion feinkörniger Eisenerze zu Eisenschwamm sowie-Schmelzen des Eisenschwamms und Frischen der Schmelze kontinuierlich und wirtschaftlich Stahl zu erzeugen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch die Kombination folgender an sich bekannter Maßnahmen :
a) Vorwärmung und Teilreduktion der feinkörnigen Eisenerze in einem Gegenstromwärmeaustauscher.
b) Reduktion der feinkörnigen Eisenerze mit im wesentlichen aus Kohlenmonoxid bestehenden Abgasen des Schmelzprozesses in einem Wirbelschichtreaktor zu Eisenschwamm.
c) Abtrennung des feinkörnigen Eisenschwamms vom Reduktionsgas und pneumatische Förderung des Eisenschwamms in eine kohlenstoffhaltige Metallschmelze.
d) Restreduktion des Eisenschwamms in der Metallschmelze durch den vorhandenen Kohlenstoff und weitere in die Metallschmelze pneumatisch einzubringende Kohlenstoffträger.
e) Frischen der Metallschmelze mit reinem Sauerstoff, dem Kalk und weitere Zuschlagstoffe zugemischt sein können.
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f) Einbringen des Sauerstoffs, der Kohlenstoffträger, des Eisenschwamm und der Zuschlagstoffe in die Metallschmelze durch unterhalb der Metallbadoberfläche angeordnete Düsen.
Die Teilprozesse, aus denen das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren besteht, sind so aufeinander abgestimmt, daß es kontinuierlich abläuft. Für die Energiebilanz des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn zur Vorwärmung und Teilreduktion der feinkörnigen Eisenerze im Gegenstromwärmeaustauseher die Abgase des Wirbelschichtreaktors und ein Teil der Abgase, die beim Frischen der Metallschmelze anfallen, verwendet werden. Die Gasmengen sind so zu bemessen, daß die feinkörnigen Eisenerze im Gegenstromwärmeaustauseher auf eine Temperatur von 500 bis 85O°C vorgewärmt werden. Bei diesen Temperaturen werden die Eisenerze bereits einer Vorreduktion unterworfen, da die beim Frischen der Metallschmelze anfallenden Abgase fast ausschließlich aus Kohlenmonoxid bestehen. Das vorgewärmte und vorreduzierte, feinkörnige Eisenerz wird einer Direktreduktion unterworfen, wobei im Wirbelschichtreaktor als Reduktionsmittel ein Teil des Abgases verwendet wird, das beim Frischen der Metallschmelze anfällt. Die in den Wirbelschichtreaktor einzubringenden Abgasmengen müssen aufgeheizt werden, da die Reduktion der feinkörnigen Eisenerze bei Temperaturen von 500 bis 85O°C
_ Π β
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durchgeführt wird. Bei diesen Temperaturen wird das feinkörnige Eisenerz soweit reduziert, daß der Metallisierun-gsgrad des Eisenschwamms zwischen 40 und 95 % liegt. Der für den Verfahrensablauf am besten geeignete Metallisierungsgrad ist abhängig von der Anlagengröße, der eventuell zugegebenen Menge weiterer einzuschmelzender Einsatzstoffe und der eventuellen Entnahmen von Abgas, das wegen seines hohen Kohlenmonoxidgehaltes anderweitig genutzt werden kann.
Zur Erreichung eines höheren Metallisierungsgrades ist es besonders zweckmäßig, wenn die Reduktion der feinkörnigen Eisenerze in einem oder mehreren hintereinandergeschalteten bodenlosen Wirbelschichtreaktoren durchgeführt wird. Nach Abtrennung der Reduktionsgase vom Eisenschwamm ist es vorteilhaft, wenn zur pneumatischen Förderung des Eisenschwamms und der Kohlenstoffträger in die Metallschmelze ein Teil des Abgases verwendet wird, das beim Einschmelzen der Einsatzstoffe und beim Frischen der Metallschmelze entsteht. Durch die Verwendung des kohlenmonoxidreichen Abgases als Fördermittel wird eine Reoxidation des Eisenschwamms vermieden.
Die Wirtschaftlichkeit des der Erfindung zugrunde
liegenden Verfahrens kann besonders dadurch verbessert werden, daß feinkörnige und feste Kohlenstoff träger verwendet werden. Insbesondere ist es
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vorteilhaft, wenn als fester, feinkörniger Kohlenstoff träger Kohlenstaub verwendet wird. Die erforderliche Menge des Kohlenstoffträgers ist abhängig von seinem Kohlenstoffgehalt und vom Metallisierungsgrad des Eisenschwamms. Aufgabe der Kohlenstoffträger ist es, die Restreduktion des Eisenschwamms zu bewirken und durch ihre Verbrennung die Metallbadtemperatur aufrecht zu erhalten. Ein optimaler Verlauf der Restreduktion des Eisenschwamms wird erreicht, wenn beim Frischen mit reinem Sauerstoff der Kohlenstoffgehalt der Metallschmelze, in der der Eisenschwamm eingeschmolzen wird, nicht unter 0,1 % absinkt. Diese Metallschmelze hat nur die Qualität eines Vorstahls und wird in einem weiteren metallurgischen Gefäß durch Blasen mit Sauerstoff auf den gewünschten Kohlenstoffgehalt eingestellt.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen die Einbringung der Einsatzstoffe in die Metallschmelze. So ist es von Vorteil, wenn zur Einbringung des Sauerstoffs, der Kohlenstoffträger, des Eisenschwamms und weiterer Zuschlagstoffe in die Metallschmelze eine oder mehrere Mehrmanteldüsen verwendet werden. Zur Vermeidung der Eisenoxidation beim Frischprozess und zur Erhaltung des für die Restreduktion des Eisenschwamms erforderlichen Kohlenstoffgehaltes der Metallschmelze mit Vorstahlqualität ist es erforderlich, daß durch die einzelnen konzentrisch angeordneten Rohre der Mehrmanteldüsen verschiedene Stoffe in die Metallschmelze eingebracht werden, und zwar:
a) durch das innere Rohr: Eisenschwamm, dem Kohlenstoffträger zugemischt sein können;
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b) durch das mittlere Rohr: Sauerstoff, dem feinkörniger Kalk und/oder weitere Zuschlagstoffe zugemischt sein können;
c) durch das äußere Rohr: Kohlenstoffträger.
Eisenschwamm und Kohlenstoffträger sind in Teilen des Abgases suspendiert, das beim Einschmelzen der Einsatzstoffe und beim Frischen der Metallschmelze anfällt.
Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des der Erfindung zugrunde liegenden Verfahrens ist es möglich, daß das feinkörnige Eisenerz durch feinkörnige eisenoxidhaltige Abfallstoffe, wie zum Beispiel Hochofenstaub, Walzenzunder und Stahlwerkstaub, teilweise ersetzt wird.
Für. die Durchführung des Verfahrens ist es von Vorteil, wenn die Steuerung des Verfahrens durch die Änderung folgender Regelgrößen erfolgt:
a) Änderung der Zusammensetzung des. Reduktionsgases
b) Änderung der Menge des Reduktionsgases
c) Zugabe von Erz in das Schmelzgefäß
d) Zugabe von Schrott in das Schmelzgefäß.
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Durch die Änderung der Zusammensetzung und Menge des Reduktionsgases wird der Metallisierungsgrad des Eisenschwammes verändert. Durch Zugabe von Erz und Schrott in das Schmelzgefäß erhöht sich die zum Einschmelzen erforderliche Kohlenstoff- und Sauerstoffmenge sowie die anfallende Abgasmenge .
Eine maximale Rohstoffausnutzung wird dadurch erreicht, daß überschüssiges Abgas aus dem Schmelzprozess gesammelt und genutzt wird. Da das überschüssige Abgas fast quantitativ aus Kohlenmonoxid besteht, kann es beispielsweise zur Wärmegewinnung oder zur Synthese organischer Verbindungen eingesetzt werden.
Mit der Erfindung werden gegenüber dem Stand der Technik erhebliche Vorteile erzielt. Durch die kontinuierliche Arbeitsweise des Verfahrens werden die Anfahr- und Standzeiten für die einzelnen Prozeßapparate verkürzt und die Zwischenlagerung sowie die Reoxidation des Eisenschwamms werden vermieden.
Ferner wird durch die Verwendung von Kohlenstaub, durch die optimale Nutzung der in den Abgasen enthaltenen Wärme und durch die Verwertung des in den Abgasen enthaltenen Kohlenmonoxids eine wirtschaftliche und rationelle Arbeitsweise erreicht. Außerdem wird durch die Erzeugung der für die Einschmelzung des Eisenschwamms erforderlichen Schmelzwärme
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innerhalb des Schmelzgefäßes die maximale Nutzung dieser Wärme möglich. Schließlich durchmischen die im Schmelzgefäß entstehenden Verbrennungsgase und die zum pneumatischen Feststofftransport verwendeten Trägergase die Metallschmelze und sorgen für eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Schmelzgefäß.
Das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren zeichnet sich ferner durch gute Regelbarkeit und durch die Verwendbarkeit aller Kohlearten aus.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In den Gegenstromwärmeaustauscher 1 wird von oben aus dem Vorratsbunker 2 feinkörniges Eisenerz mit einer Korngröße von O bis 3 mm, vorzugsweise O bis 0,5 mm eingebracht. Die optimale Korngröße ist unter anderem abhängig von der Größe der Produktionsanlage. Die Korngröße vermindert sich mit der Anlagengröße. Von unten wird dem Gegenstromwärmeaustauscher 1 das noch heiße Abgas des Wirbelschichtreaktors 3 und ein Teil des Abgases des Schmelzgefäßes 4 zugeführt. Das Abgas des Schmelzgefäßes 4 wird vom Abgasverteiler 27 in zwei Teilströme geteilt. Ein Teilstrom gelangt in den Gegenstromwärmeaustauscher 1. Vorher wird ihm aus dem Vorratsbunker 35 Kohlenstaub und aus dem Dampfverteiler 36 Heißdampf zugegeben. Der Heißdampf wird im Gegenstromwärmeaustauscher 37 vom zweiten Abgasteilstrom erzeugt,
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der vom Verteiler 27 in den Entstauber 28 geführt wird. Nach der Entstaubung wird das Abgas im Kompressor 32 auf den erforderlichen Betriebsdruck gebracht und im Druckvorratsbehälter 29 gespeichert. Der erforderliche Betriebsdruck liegt je nach Größe der Anlage zwischen 1 und 40 atü. Vom Druckvorratsbehälter 29 wird das Abgas über Druckminderer den verschiedenen Verwendungszwecken zugeführt.
Das Abgas des Wirbelschichtreaktors 3 besteht zum größten Teil aus Kohlendioxid, während das Abgas des Schmelzgefäßes 4 fast nur aus Kohlenmonoxid besteht. Das Abgas des Gegenstromwärmeaustauschers 1 wird im Entstauber 5 entstaubt, in der Brennkammer 6 mit Sauerstoff, der dem Tank 8 entnommen wird, verbrannt und dem Wärmeaustauscher 7 zugeführt, von wo es einer weiteren Nutzung zugehen oder in die Atmosphäre entlassen werden kann. Das gereinigte und nachverbrannte Abgas des Gegenstromwärmeaustauschers 1 besteht fast quantitiätiv aus Kohlendioxid. Falls erforderlich, kann der Brennkammer 6 über den Druckminderer 34 kohlenmonoxidreiches Abgas aus dem Behälter 29 zugeführt werden.
Das vorgewärmte, vorreduzierte, feinkörnige Eisenerz wird aus der Schleuse 9 mit einem kleinen Teil des Abgases aus dem Behälter 29, das im Druckminderer 33 auf den erforderlichen Betriebsdruck gebracht
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wird, in den Wirbelschichtreaktor 3 gefördert. Das zur Reduktion der Erze verwendete Abgas aus dem Behälter 29 wird im Wärmeaustauscher 7 soweit aufgeheizt, daß der Wärmeinhalt des Gases zur Deckung des Wärmebedarfs der endothermen Erzreduktion ausreicht. Außerdem wird das Reduktionsgas im Druckminderer 10 auf den erforderlichen Druck gebracht. Die Temperaturen im Wirbelschichtreaktor 3 liegen zwischen 500 und 85O°C und der Metallisierungsgrad des Eisenschwamms beträgt 40 bis 95 %. Der Wirbelschichtreaktor 3 ist bodenlos und hat eine konische Form. Die Abtrennung des Eisenschwamms vom Reduktionsabgas erfolgt im Zyklon 11, von wo das Reduktionsabgas dem Gegenstromwarmeaustauseher 1 zugeführt wird. Zur besseren Durchführung der Direktreduktion des Eisenerzes ist es oft von Vorteil, wenn der Reduktionsvorgang in mehreren hintereinandergeschalteten Wirbelschichtreaktoren 3 mit nachgeschalteten Zyklonen 11 durchgeführt wird.
Der im "Zyklon 11 anfallende Eisenschwamm wird in der Schleuse 12 mit einem Teil des Abgases des Behälters 29 vermischt, das im Druckminderer 13 auf den erforderlichen Trägergasdruck gebracht wurde. In der Schleuse 12 wird dem Eisenschwamm außerdem Kohlenstaub zugemischt, der eine Korngröße von 0 bis- 3 mm hat und im Vorratsbunker 14 gelagert wird. Weiterhin kann dem Eisenschwamm in der Schleuse 12 feinkörniges Eisenerz aus dem Bunker 20 zugemischt werden. Der im kohlenmonoxidhaltigen Abgas suspendierte und mit Kohlenstoffträgern vermischte
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Eisenschwamm gelangt durch das innere Rohr der Manteldüse 15 in das Schmelzgefäß 4, in dem sich eine Metallschmelze 16 befindet, auf der die Schlackenschicht 17 schwimmt. Das Schmelzgefäß 4 dient als Schmelz-, Restreduktions- und Frischgefäß. Durch das mittlere Rohr der Mehrmanteldüse 15 wird Sauerstoff aus dem Vorratstank 8 in das Schmelzgefäß 4 geblasen. Dem Sauerstoff werden über die Dosiervorrichtung 18 feinkörniger Kalk aus dem Vorratsbunker 19 und ggf. andere Zuschlagstoffe zugemischt. Dem Vorratsbunker 14 wird Kohlenstaub entnommen und mit einem Teil des Abgases aus dem Behälter 29 in der Schleuse 21 gemischt, nachdem es im Druckminderer 22 auf den erforderlichen Betriebsdruck gebracht wurde. Anschließend gelangt der im kohlenmonoxidhaltigen Abgas suspendierte Kohlenstaub durch das äußere Rohr der Manteldüse 15 in das Schmelzgefäß 4. Dieses ist mit einer oder mehreren Manteldüsen 15 ausgerüstet, die unterhalb der Metallbadoberfläche angeordnet sind.
Das Metallbad 16 hat eine Temperatur von 1200 bis
16OO°C
0,1 %.
16OO°C und einen Kohlenstoffgehalt von mehr als
Über den Auslaß 23 wird dem Schmelzgefäß 4 flüssiger Vorstahl entnommen und dem Frischkonverter 24 zugeführt, wo der Vorstahl durch Blasen mit aus dem Vorratstank 8 entnommenen Sauerstoff auf den gewünschten Kohlenstoffendgehalt eingestellt wird. Die im
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Schmelzgefäß 4 vorhandene Schlacke, die aus Zuschlagstoffen, mineralischen Bestandteilen des Eisenschwamms und der Kohle sowie aus Metalloxiden besteht, wird über den Auslaß 25 abgelassen. Die im Schmelzgefäß 4 gebildeten Abgase bestehen fast quantitativ aus Kohlenmonoxid und werden aus der gasdichten Abdeckhaube 26 in den Abgasverteiler 27 gefördert. Abgas des Schmelzgefäßes 4, das nicht als Reduktions- oder Trägergas dient, wird zur weiteren Verwendung aus dem Behälter 29 abgegeben. Das fast ausschließlich aus Kohlenmonoxid bestehende Abgas des Frischkonverters 24 wird über die nahezu gasdichte Abdeckhaube 31 dem Abgasverteiler 27 zugeführt und dem Abgasstrom des Schmelzgefäßes 4 beigemischt. Zum Anfahren des Schmelzgefäßes 4 wird flüssiges Roheisen in Pfannen angeliefert oder in einem kleineren Einschmelzofen vorgeschmolzen.
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Claims (16)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Stahl aus feinkörnigen Eisenerzen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Maßnahmen:
a) Vorwärmung und Teilreduktion der feinkörnigen Eisenerze in einem Gegenstromwärmeaustauscher.
b) Reduktion der feinkörnigen Eisenerze mit im wesentlichen aus Kohlenmonoxid bestehenden Abgasen des Schmelzprozesses in einem Wirbelschichtreaktor zu Eisenschwamm.
c) Abtrennung des feinkörnigen Eisenschwamms vom Reduktionsgas und pneumatische Förderung des Eisenschwamms in eine kohlenstoffhaltige Metallschmelze.
d) Restreduktion des Eisenschwamms in der Metallschmelze durch den vorhandenen Kohlenstoff und weitere in die Metallschmelze pneumatisch einzubringende Kohlenstoffträger .
e) Frischen der Metallschmelze mit reinem Sauerstoff, deir Kalk und weitere Zuschlagstoffe zugemischt sein können.
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f) Einbringung des Sauerstoffs, der Kohlenstoffträger des Eisenschwamms und der Zuschlagstoffe in die Metallschmelze durch unterhalb der Metallbadoberfläche angeordnete Düsen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorwärmung und Teilreduktion der feinkörnigen Eisenerze im Gegenstromwärmeaustauscher die Abgase des Wirbelschichtreaktors und ein Teil der Abgase, die beim Frischen der Metallschmelze anfallen, verwendet werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feinkörnigen Eisenerze im Gegenstromwarmeaus.tauscher auf eine Temperatur von 500 bis 85O°C vorgewärmt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis· 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Wirbelschichtreaktor als Reduktionsmittel ein Teil des Abgases verwendet wird, das beim Frischen der Metallschmelze anfällt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion der feinkörnigen Eisenerze bei Temperaturen von 500 bis 85O°C durchgeführt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallisierungsgrad des Eisenschwamms zwischen 40 und 95 % liegt.
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7. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion der feinkörnigen Eisenerze in einem oder mehreren hintereinandergeschalteten bodenlosen Wirbelschichtreaktoren durchgeführt wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis Ί, dadurch gekennzeichnet, daß zur pneumatischen Förderung des Eisenschwamms und der Kohlenstoffträger in die Metallschmelze ein Teil des Abgases verwendet wird, das beim Einschmelzen der Einsatzstoffe und beim Frischen der Metallschmelze entsteht.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß feinkörnige und feste Kohlenstoff träger verwendet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als fester feinkörniger Kohlenstoffträger Kohlenstaub verwendet wird.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 1 , dadurch gekennzeichnet, daß beim Frischen mit reinem Sauerstoff der Kohlenstoffgehalt der Metallschmelze, in der der Eisenschwamm eingeschmolzen wird, nicht unter 0,1 % absinkt.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einbringung des Sauerstoffs, der Kohlenstoffträger, des Eisenschwamms und weiterer Zuschlagstoffe in die Metallschmelze eine oder mehrere Mehrmanteldüsen verwendet werden.
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13β Verfahren nach Anspruch I2? dadurch gekennzeichnet^ öaß- durch die einzelnen konzentrisch angeordneten Rohre der Mehrmanteldüsen verschiedene Stoffe in die Metallschmelze eingebracht werden, und zwar
a) durch das innere Rohrs Eisenschwamm, dem Kohlenstoffträger zugemischt sein können;
b) durch das mittlere Rohr: Sauerstoff, dem feinkörniger Kalk und/oder weitere Zuschlagstoffe zugemischt sein können;
c) durch das äußere Rohr: Kohlenstoffträger.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß feinkörniges Eisenerz durch feinkörnige eisenoKidhaltige Abfallstoffe teilweise ersetzt wird.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Verfahrens durch die Änderung folgender Regelgrößen erfolgt:
a) Änderung der Zusammensetzung des Reduktionsgases
b) Änderung der Menge des Reduktionsgases
c) Zugabe von Erz in das Schmelzgefäß
d) Zugabe von Schrott in das Schmelzgefäß.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß überschüssiges Abgas aus dem Schmelzprozess gesammelt und genutzt wird.
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