DE3044021A1

DE3044021A1 - Verfahren und anlage zur aufheizung oder zur aufheizung und reduktion von rohmaterialien fuer einen metallurgischen ofen unter verwendung von abgasen aus dem gleichen ofen

Info

Publication number: DE3044021A1
Application number: DE19803044021
Authority: DE
Inventors: Motoaki Fujisawa Kanagawa Hirao; Jun Chiba Nagai; Hiroshi Mitaka Tokyo Ooi; Yoshinobu Yokohama Kanagawa Shinozaki; Tatuo Urawa Saitama Yamagishi; Shigeru Kawasaki Kanagawa Yamazaki
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1979-11-22
Filing date: 1980-11-22
Publication date: 1981-06-19
Also published as: JPS5675508A; GB2064743A; BR8007625A; DE3044021C2; GB2064743B; JPS5747247B2; US4430116A

Description

PATENTANWALT DIPL-ING. DR. MANFRED ^RAU3qa AQ₂I

D-8500 NÜRNBERG 91 POSTFACH 91 04 80 LANGE ZEILE 30 TELEFON 09 Π / 371 47 TELEX 06 / 23965

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Nürnberg, 21.11.198o Gr/St

Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha,Nr. 14, Higashikawasaki-cho 2-chome, Ikuta-ku, Kobe-shl, Hyogo-ken, Japan

Kawasaki Steel Corporation, Nr. 1-28, Kitamotomachidori 1-chome, Fukiai-ku, Kobe-shi, Hyogo-ken, Japan

Verfahren und Anlage zur Aufheizung oder zur Aufheizung und Reduktion von Rohmaterialien für einen metallurgischen Ofen unter Verwendung von Abgasen aus dem gleichen

Ofen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Anlage zum Durchführen dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 2.

In der Stahlproduktion werden unter Verwendung von metallurgischen Öfen, beispielsweise ein Konverter, Eisenerze zuerst in einem Hochofen unter Verbrennung von Koks reduziert, um geschmolzenes Roheisen zu erzeugen. Das Roheisen wird in einen metallurgischen Ofen gebracht und Sauerstoff zur Erzeugung von Stählen in den Ofen hineingeblasen. Dieser Prozeß wird (im nachfolgenden) als Blasprozeß bezeichnet. In dem Hochofen wird eine große Menge Koks verbraucht, um die Eisenerze zu schmelzen und zu reduzieren. Zum Beispiel wird zum Schmelzen und zur Reduktion von einer Tonne Eisenerze zwischen 4oo kg und 5oo kg Koks benötigt. Dies stellt den größeren Teil der in der Stahlindustrie benötigten Energie dar. Um Stahl von hoher Qualität zu erzeugen, muß die Temperatur im Moment des

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Abstiches genauestens überwacht werden. Zur Regulierung dieser Temperatur werden Eisenerz und andere Materialien als Kühlstoffe in den Konverter eingefüllt.

Während des Blasprozesses werden Kohlenmonoxid enthaltende Abgase mit einer Temperatur von etwa 14oo° C bis 16oo° C aus dem metallurgischen Ofen freigesetzt. Die Abgase werden mittels einer Kühlanlage aufgefangen, durch einen Naßabscheider gereinigt und dann in die Atmosphäre freigelassen oder in einem Gasbehälter aufgefangen.

Konventionellerweise werden, falls das Reinigen mittels eines Abscheiders durchgeführt wird, die Kohlenmonoxide direkt durch das Reinigungswasser gekühlt. Dadurch wird die Wärme des Gases ungenutzt abgeführt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zu schaffen, daß die latente und spürbar vorhandene Wärme der aus einem metallurgischen Ofen freigesetzten Abgase zur Aufheizung und Reduktion der in den metallurgischen Ofen einzufüllenden Rohmaterialien effektiv ausgenutzt wird, wodurch der Eisenerzeinsatz in einem Hochofen vermindert wird, daß der Gesamtenergiebedarf der Stahlindustrie wirtschaftlicher gestaltet wird und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und bei der gattungsgemäßen Anlage durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 2 gelöst.

Der Kern der Erfindung liegt darin, die Aufheizung oder Aufheizung und Reduktion der in den metallurgischen Ofen

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einzufüllenden Rohmaterialien unter Ausnutzung der stark erhitzten Abgase aus dem metallurgischen Ofen durchzuführen.

Die Abgase werden mit den in den metallurgischen Ofen einzufüllenden Rohmaterialien über eine von einer Abgas erzeugenden Vorrichtung des metallurgischen Ofens abgezweigten Umgehungs-Leitung in Kontakt gebracht.· Es ist mindestens ein Reaktor zum Aufheizen und zur Reduktion der in den metallurgischen Ofen einzufüllenden Rohmaterialien vorgesehen. Der Blasprozeß des metallurgischen Ofens wird periodisch in Intervallen von ungefähr 4o Minuten durchgeführt. Wenn in den Abgasen die Konzentration des Kohlenmonoxids geringer als eine vorbestimmte Konzentration in der Anfangs- und der Endphase des Blasprozesses ist, wird der Einlaß und der Auslaß der Abgase für den Reaktor geschlossen und es muß über eine mit dem Reaktor verbundene Inertgas-Zufuhr-Rohrleitung ein inertes Gas zugeleitet werden. Ist die Konzentration des Kohlenmonoxids in dem Abgas während des voll betriebenen Blasprozesses höher als ein vorbestimmter Wert, so werden die Abgase in den Reaktor eingeleitet, so daß die Rohmaterialien aufgeheizt oder aufgeheizt und reduziert werden. Die Rohmaterialien werden dann in den metallurgischen Ofen über ein Rohr, das einen Rohmaterial-Auslaß im Boden-Bereich des Reaktors mit dem metallurgischen Ofen verbindet, eingefüllt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden mehrere Umgehungs-Leitungen jeweils mit einem Reaktor versehen, die entsprechend ausgelegt sind, diejenige Menge Rohmaterialien aufzunehmen, die in einem Arbeitsgang in dem metallurgischen Ofen benötigt werden, wobei die Anzahl der Reaktoren der Zahl der Prozeßschritte des Konverters entspricht die ein Aufheizen oder Aufheizen und Reduzieren der Rohmaterialien in einem der Reaktoren in einem vorbestimmten Maß "erfordert. Folglich werden die Rohmaterialien, die für vorbestimmte

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Zeiten mit den Abgasen in Kontakt gebracht worden sind, nacheinander aus jedem Reaktor dem metallurgischen Ofen zugeführt.

Alternativ kann ein entsprechender Reaktor verwendet werden, der einen aus einem Paar gasdurchlässiger Seitenwände zur Aufnahme der in dem metallurgischen Ofen zu bearbeitenden Rohmaterialien bestehenden Behälter aufweist, und der weiterhin einen Abgasdurchgang aufweist, der entsprechend angeordnet ist,die Rohmaterial-Schichten in dem Behälter zick-zack-förmig zu durchqueren, der sich in Richtung im wesentlichen senkrecht zu den durchlässigen Seitenwänden ausdehnt, wodurch eine Vielzahl von Abgas-Bahnen gebildet werden, die die Rohmaterial-Schichten in Richtung von dem Rohmaterial-Auslaß zu dem Rohmaterial-Einlaß durchlaufen.

In diesem Reaktor werden nach Beendigung jeweils eines Prozeßschrittes des metallurgischen Ofens die in dem unteren Bereich der Rohmaterial-Schichten angefüllten Rohmaterialien herausgenommen und dem metallurgischen Ofen zugeführt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Anlage zur Aufheizung oder Aufheizung und Reduktion,

Fig. 2 ein Schema einer Anordnungsmöglichkeit von Reaktoren einer erfindungsgemäßen Anlage,

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Fig. 3 ein Schema einer anderen Anordnungsmöglichkeit der Reaktoren,

Fig. 4 einen Querschnitt eines Reaktors, der einen durch gasdurchlässige Wände gebildeten Behälter zur Aufnahme der Rohmaterialien und Abgas-Bahnen aufweist, die den Behälter kreuzen,

Fig. 5 einen Querschnitt eines ringförmigen Reaktors und

Fig. 6 eine Abwandlungsvariante eines Reaktors vom in Fig. 4 und 5 dargestellten Typ.

Das aus einem Konverter 1 (siehe Fig. 1) frei-gesetzte Abgas wird mittels Gaskühler 2 gekühlt, dann durch einen ersten Naß-Abscheider 3 und dann durch einen zweiten Naß-Abscheider 4 gereinigt. Die Abgase werden dann in die Atmosphäre über einen Kamin 6 durch ein Sauggebläse 5 angesaugt freigelassen oder in einem nicht dargestellten Gasbehälter aufgefangen. Zwischen dem Auslaß des Gaskühlers 2 und dem Einlaß des zweiten Abscheiders 4 ist eine Umgehungs-Leitung ausgebildet, die einen Rohr-Abschnitt 8 und einen Rohr-Abschnitt 9 aufweist. Am Einlaß· des Rohr-Abschnittes 8 und am Auslaß des Rohr-Abschnittes 9 sind jeweils Absperrorgane in Form von Drossel-Klappen 1o und 1o' angeordnet. Zwischen den Rohr-Ab schnitten 8 und 9 ist ein Reaktor 7 zur Aufnahme von in den Konverter 1 einzufüllenden Rohmaterialien und zur Aufheizung oder Aufheizung und Reduktion dieser Rohmaterialien angeordnet.

Der Reaktor entsprechend Fig. 2 besteht aus Teil-Reaktoren 7a, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Kapazität jedes Teil-Reaktors 7a richtet sich nach der Menge der Rohmaterialien die in einem Prozeßabschnitt im Konverter 1 eingefüllt

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wird, und die Zahl der Teil-Reaktoren 7a richtet sich nach der Zahl der Prozeßabschnitte des Konverters 1, die erforderlich ist, das Rohmaterial in einem der Teil-Reaktoren 7a in einem vorbestimmten Maß aufzuheizen oder aufzuheizen und zu reduzieren.

Als Teil-Reaktoren des oben erwähnten Typs können beispielsweise konventionelle katalytische Gas-Feststoff-Reaktoren, z. B. der aus der JA-PS 2o 446/1974 bekannte Reaktor, verwendet werden, in denen Rohmaterialien zwischen jalousienartigen Wänden gehalten und Abgase- dort hineingeleitet werden.

Alternativ dazu kann ein einzelner Reaktor 7b, wie in Fig. 3 dargestellt, verwendet werden. Dieser weist einen Behälter 71 auf, der ein Paar gasdurchlässige Wände hat, und sich zur Aufnahme einer benötigten Menge Rohmaterialien entsprechend der Menge eignet, die in einzelnen Prozeßabschnitten des Konverters bearbeitet werden können. Er weist weiter hin einen Abgasdurchgang auf, der zick-zack-förmig entsprechend verläuft, um die Abgase durch die Rohmaterial-Schichten im Behälter 71 von der Rohmaterial-Einlaßseite zu der Rohmaterial-Auslaßseite des Behälters 71 im wesentlichen senkrecht zu den gasdurchlässigen Wänden hindurchzulassen.

Der Aufbau des Reaktors 7b wird in weiteren Einzelheiten später beschrieben.

Die Rohr-Abschnitte 8 und 9 der Umgehungs-Leitung sind nicht unbedingt auf die Bereiche zwischen dem Auslaß des Kühlers 2 und dem Einlaß des zweiten Abscheiders 4 festgelegt. Die Rohr-Abschnitte 8 und 9 können beispielsweise zwischen dem Kühler 2 und dem Einlaß des ersten Abscheiders 3 angeordnet sein.

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Ein Einfülltrichter 12 (siehe Fig. 1) dient zur Rohmaterialeinfüllung in den Reaktor 7. Der Konverter 1 kann über ein Rohr 15 mit den aufgeheizten oder aufgeheizten und reduzierten Rohmaterialien beschickt werden. Eine Sauerstoff-Blas-Lanze 13 dient zum Einblasen von Sauerstoff in den Konverter 1. Über eine Rohrleitung 11 kann inertes Gas in den Reaktor 7 eingeleitet werden.

In dieser Anlage werden die Rohmaterialien über den Einfülltrichter 12 in den Reaktor 7 eingefüllt. Die Drossel-Klappen 1o und 1o" sind geschlossen, so daß das inerte Gas in den Reaktor 7 durch das Rohr 11 eingeleitet wird. Zwischenzeitlich wird Sauerstoff über die Sauerstoff-Blas-Lanze 13 in den Konverter 1 eingeblasen, um den Frisch-Vorgang zu beginnen. Die in dem Konverter 1 erzeugten Abgase, in denen in der Anfangsphase des Blasprozesses die Konzentration von Kohlenmonoxid (CO) ziemlich niedrig ist, werden durch den Gaskühler 2 gekühlt, dann durch den ersten Abscheider 3, anschließend durch den zweiten Abscheider 4 gereinigt und dann durch das ansaugende Sauggebläse 5 angezogen über den Kamin 6 freigelassen. Wenn die Konzentration des Kohlenmonoxids in den Abgasen im Falle des voll betriebenen Frisch-Vorganges zunimmt, werden die Drosselklappen 1o und 1o' geöffnet und zur gleichen Zeit wird die Inertgas-Zuführung in den Reaktor 7 unterbrochen, so daß die Abgase in den Reaktor 7 teilweise oder vollständig eingeleitet werden, wobei die Rohmaterialien in dem Reaktor 7 durch die so eingeleiteten Abgase aufgeheizt oder aufgeheizt und reduziert werden,

Grobe Schmutzpartikel werden aus den Abgasen ausgeschieden, zur gleichen Zeit wird die Temperatur der Abgase durch die in dem Reaktor 7 befindlichen Rohmaterialien herabgesetzt und die Abgase werden in den Einlaß des zweiten Abscheiders durch den Rohr-Abschnitt 9 eingeleitet. Diese Abgase werden

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durch den zweiten Abscheider 4 gereinigt, um ein verwendbares Gas zu erhalten, das in einem nicht dargestellten Gasbehälter aufgefangen wird. Wenn der Blasprozeß in eine Endphase kommt und die Konzentration des Kohlenmonoxids in den Abgasen abnimmt, werden die Drossel-Klappen 1o und 1o" geschlossen und zur gleichen Zeit wird das inerte Gas wieder dem Reaktor 7 durch die Rohrleitung 11 zugeführt. Die Abgase werden durch den Kamin 6 freigelassen, nachdem sie durch den ersten Abscheider und den zweiten Abscheider 4 gereinigt worden sind. Somit ist ein Raffinierungs-Zyklus abgeschlossen.

Die Reduktionsbedingung der Rohmaterialien in dem Reaktor 7 ist experimentell im voraus festgelegt. Durch mehrmalige Wiederholung des oben erwähnten Prozesses werden die Rohmaterialien in einem vorbestimmten Ausmaß erhitzt oder erhitzt und reduziert, so daß die Raffinierung abgeschlossen ist.

In dem in Fig. 2 dargestellten Fall, wo mehrere Teil-Reaktoren 7a verwendet sind, deren Kapazität jeweils gleich der Menge Rohmaterialien entspricht, die auf einmal in dem Konverter 1 bearbeitet werden kann, und wobei die Anzahl der Teil-Reaktoren 7a gleich der Zahl der erforderlichen Raffinierungs-Prozeß-Abschnitte ist, um die Rohmaterialien in einem der Reaktoren in einem vorbestimmten Maß aufzuheizen oder aufzuheizen und zu reduzieren, werden die Rohmaterialien einem der Teil-Reaktoren 7a jeweils dann, wenn ein Prozeßabschnitt in dem Konverter 1 beendet ist, zugeführt. Die Rohmaterialien aus dem gleichen Reaktor, die durch Aufheizung oder Aufheizung und Reduktion in Verbindung mit den Abgasen erforderlich oft behandelt worden sind, werden durch ein Absperrorgan 14 am Boden eines jeden Teil-Reaktors 7a über das Rohr 15 in den Konverter 1 eingefüllt, wodurch der Konverter 1 kontinuierlich betrieben werden kann.

Weiterhin wird im Fall der Verwendung des in Fig. 3 dargestellten Reaktors 7b die Menge der Rohmaterialien, die in jeder der Bahnen der Abgase, die die Rohmaterial-Schichten innerhalb des Behälters 71 durchziehen, eingefüllt werden kann, entsprechend gleich derjenigen Menge gewählt,

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die auf einmal in dem Konverter 1 bearbeitbar ist. Die Zahl der Abgas-Bahn ist entsprechend derjenigen Zahl der zur Aufheizung oder Aufheizung und Reduktion der Rohmateralien in einem erwünschten Ausmaß erforderlichen Prozeßabschnitte gewählt. Mit jeder Beendigung eines Prozeßabschnittes im Konverter 1 wird eine der Abgas-Bahnen geöffnet und die Rohmaterialien aus dieser dem Konverter 1 zugeführt, wodurch der Konverter 1 kontinuierlich betrieben werden kann.

Anhand der Fig. 4 bis 6 wird der oben erwähnte Reaktor-Typ nachfolgend detaillierter beschrieben.

In dem in Fig. 4 dargestellten Reaktor 7b wird der sich vertikal ausehnende flache Behälter 18 durch ein Paar gasdurchlässige vertikale Wände 17 gebildet, die aus lamellenartig angeordneten Wand-Teilen 16 mit einem vorbestimmten Abstand P zueinander und einer Neigung von ungefähr 45° bis 6o° bestehen. Der Behälter 18 wird in Schichten mit Eisenerz 19 gefüllt. Die sich zwischen den jalousienartigen Wand-Teilen 16 befindlichen Oberflächen 19a der in dieser Weise eingefüllten Eisenerze 19,richten ihren jeweiligen Ruhewinkel entsprechend der geeigneten Abstimmung der vertikalen Länge der jalousienartigen Wand-Teile 16 und dem Abstand P dieser zueinander aus. Dadurch können die Eisenerze einheitlich ohne Rücksicht auf die oberen oder unteren Schichten beladen werden und die Eisenerze fallen nicht aus den Zwischenräumen zwischen den jalousienartigen Wand-Teilen 16 heraus, wobei der Behälter 18 seine Durchlässigkeit während der Lagerung der Eisenerze beibehält. An einem Auslaß 2o der Eisenerz-Schichten ist ein Auslaß-Schieber 21 angeordnet, der durch einen Zylinder 22 geöffnet und geschlossen werden kann, wodurch die Eisenerze 19 der Bodenschicht herausgenommen werden können. Ein Gasdurchgang 23, der auf der Seite des Eisenerz-Auslasses

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angeordnet ist ermöglicht den Abgasen mehrmals durch die Eisenerz-Schichten in Richtung senkrecht zu den Eisenerz-Schichten durch die Führung von Blasbehältern 24 und 25 hindurchzuströmen. Ein Auslaß 26 zum Ausströmen der Abgase ist auf der Seite eines Einlasses 27 zum Einfüllen der Eisenerze in den Behälter 18 angeordnet. In diesen Ausführungsvarianten weist der Abgasdurchgang drei Abgasdurchgangs-Bereiche A, B und C auf, so daß die Eisenerz-Schichten in drei Bereiche unterteilt werden. In einer Eisenerz-Austragsleitung 28, die mit dem Auslaß 2o zur Entleerung der Eisenerze verbunden ist, ist eine Schutzsperre 29 angeordnet, die verhindert, daß Luft in den Reaktor 7b eintritt, wenn der Blasvorgang nicht durchgeführt wird.

In Fig. 5 ist eine andere AusführungsVariante einer Aufheiz- und Reduzier-Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. In einem Reaktor 7b¹ dieses Ausführungsbeispieles sind jalousienartige Wand-Teile 16' vertikal in einem bestimmten Abstand entsprechend des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispieles angeordnet und dadurch ist ein Paar großer und schmaler konzentrischer, sich vertikal erstreckender zylindrischer gasdurchlässiger Wände 17' gebildet, so daß ein Behälter 18', um darin Eisenerz zwischen den zwei zylindrischen Wänden 17' aufzunehmen, entsteht. Der Abgasdurchgang 23" ist ein einem äußeren Bereich des Eisenerz-Auslasses 2o' angeordnet und die Abgase werden durch einen Blasbehälter 24', der die äußere zylindrische gasdurchlässige Wand 17' umschließt, gezwungen, durch einen Bereich C der Eisenerz-Schichten in Richtung senkrecht zu den Wänden 17' hindurchzuströmen. Die Abgase strömen durch die innere Wand 17' und gelangen in einen zylindrischen inneren Zwischenraum 24a¹ der Innenwand 17" und strömen dann durch einen Bereich B der Eisenerz-Schichten, der oberhalb des Bereiches C liegt und erreichen dann einen Blasbehälter 25', der den Bereich B mit einschließt. Die

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Abgase strömen dann durch den Abgasdurchgangs-Bereich A der Eisenerz-Schichten und gelangen in einen Zwischenraum 25a¹, der oberhalb des Zwischenraumes 24a¹ angeordnet ist und strömen dann über einen Abgas-Auslaß 26' in das Rohr 9.

Die anderen Bereiche dieses Ausführungsbeispiels sind konstruktionsmäßig die gleichen wie diejenigen des in Fig.

gezeigten Ausführungsbeispiels.

In Fig. 6 ist ein Teil einer Abwandlungsvariante einer Aufheiz- und Reduzier-Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Figur ist ein Querschnitt des Behälters 18 dargestellt, der dem Flach-Behälter 18 oder dem zylindrischen Behälter 18' in den entsprechenden Fig. 4 und 5 entspricht. Die anderen Bereiche dieser AbwandlungsVarianten sind in Fig. 6 nicht dargestellt, sie entsprechen jedoch denjenigen in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4 und 5. in dieser Abwandlungsvariante ist ein ünterbrechungsschieber 3o zwischen zwei benachbarte Abgas-Bahnen angeordnet. Weiterhin ist ein weiterer Unterbrechungsschieber 31 am Eisenerz-Auslaß 2o angeordnet.

Die Betriebsweise eines entsprechend den drei vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen aufgebauten Reaktors wird nun nachfolgend erklärt. Es wird angenommen, daß die Dicke der Eisenerz-Schichten H beträgt und daß drei Abgasdurchgangs-Bereiche A, B und C entsprechend der Zahl der Raffinierungsabschnitte in dem metallurgischen Ofen, die erforderlich ist, um die Aufheizung oder Aufheizung und Reduktion der Eisenerze in einem vorbestimmten Ausmaß in jedem Reaktor durchzuführen, vorhanden sind. Die Menge der Eisenerze, die in einen Abgasdurchgang eingefüllt werden kann, wird entsprechend-der in einem Prpzeßabschnitt in den metallurgischen Ofen bearbeitbaren Menge der Eisenerze festgelegt.

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Betriebsmäßig ist der Unterbrechungsschieber 21 , 21 ' geschlossen und die Eisenerze 19 durch den Einlaß 27, 27' in den Behälter 18, 18' eingefüllt, um entsprechend Eisenerz-Schichten zu bilden. Heiße Gase, die bei voll betriebenem Blasprozeß erzeugt werden, treten durch den Abgasdurchgang 23, 23' ein und erhitzen diejenigen Eisenerze zuerst, die im Abgasdurchgangs-Bereich C nahe des Eisenerz-Auslasses 2o, 2ο¹ vorhanden sind, dann die Eisenerze in dem Abgasdurchgangs-Bereich B und dann die Eisenerze in dem Abgasdurchgangs-Bereich A, so daß die Abgase anschließend durch den Auslaß 26, 26" ausgelassen werden. Folglich werden die Eisenerze in dem Abgasdurchgangs-Bereich C auf der Seite des Auslasses 2o, 2o' der Eisenerze auf die höchsten Temperaturen und die Eisenerze in dem Abgasdurchgangs-Bereich A auf die niedrigsten Temperaturen erhitzt.

In der Anfangsphase sind, wenn drei Raffinierungs-Abschnitte in dem metallurgischen Ofen beendet worden sind, die Eisenerze in dem Bereich C in einem vorbestimmten Umfang bei vorbestimmten Temperaturen reduziert. Folglich wird, wenn der dritte Raffinierungs-Abschnitt beendet worden ist, der Unterbrechungsschieber 21, 21' geöffnet, so daß die Eisenerze, die auf die vorbestimmten Temperaturen aufgeheizt und reduziert worden sind, herausgenommen werden. Anschließend wird der Unterbrechungsschieber 21, 21' geschlossen. Zur gleichen Zeit werden die Eisenerze, die sich in dem Abgasdurchgangs-Bereich B befinden, nach unten in den Abgasdurchgangs-Bereich C gebracht, während die Eisenerze, die sich in dem Abgasdurchgangs-Bereich A befinden in den Abgasdurchgangs-Bereich B gelangen. Folglich werden neue Eisenerze in den Abgasdurchgangs-Bereich B durch den Einlaß 27, 27' eingefüllt. Die Eisenerze, die nach unten in den Abgasdurchgangs-Bereich C gebracht worden sind, sind bereits auf die zweite Stufe aufgeheizt und reduziert

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worden und während der vierten Betriebsphase des metallurgischen Ofens werden die Eisenerze in einem vorbestimmten Umfang aufgeheizt und reduziert. Ist der vierte Prozeßabschnitt des metallurgischen Ofens abgeschlossen, wird der Unterbrechungsschieber 21, 21' geöffnet und die Eisenerze, wie schon vorher erwähnt, herausgenommen. Zur gleichen Zeit werden die im Abgasdurchgangs-Bereich B befindlichen Eisenerze nach unten in den Abgasdurchgangs-Bereich C, das im Äbgasdurchgangs-Bereicn A befindliche Eisenerz nach unten in den Abgasdurchgangs-Bereich B gebracht und es werden Eisenerze in den Abgasdurchgangs-Bereich B eingefüllt. Folglich werden die Eisenerze kontinuierlich auf die vorbestimmten Temperaturen aufgeheizt und die aufgeheizten und reduzierten Eisenerze dem metallurgischen Ofen mit jedem Betriebsschritt zugeführt. In der in Fig. 6 gezeigten Anlage ist der Unterbrechungsschieber 3o zwischen zwei benachbarten Abgas-Bahnen angeordnet. Folglich können durch Öffnen und Schließen des UnterbrechungsSchiebers 31 und des Unterbrechungsschiebers 3o im nächsten Schritt die Eisenerze in voneinander getrennte Mengen aufgeteilt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Reduktion der Rohmaterialien in den Reaktoren durch die Abgase, die reichhaltig Kohlenmonoxid enthalten, beschleunigt werden, wenn der BlasVorgang in vollem Umfang getätigt wird. Die Abgase in den Reaktoren werden, um zu verhindern, daß die Rohmateralien in den Reaktoren oxidieren, in der Anfangs- und Endphase des Blasprozesses durch ein inertes Gas ersetzt, wodurch die Reduktion der Rohmaterialien wirkungsvoll durchgeführt wird. Die Wärme der Abgase wird durch direktes Einfüllen der aufgeheizten und reduzierten Rohmaterialien in den metallurgischen Ofen effektiv ausgenutzt, so daß die Energieausnutzung der Stahlindustrie (deutlich) verbessert wird. Weiterhin kann, da die in den metallurgischen

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Ofen eingefüllten Rohmaterialien aufgeheizt oder aufgeheizt und reduziert sind, die Menge der Eisenerze, die in dem metallurgischen Ofen bearbeitbar ist, im Vergleich zu konventionellen Methoden, in denen die Eisenerze als Kühl-Materialien aus der Sicht der Wärmebilanz während des Raffinierungsprozesses eingesetzt werden, deutlich erhöht werden, so daß die Menge des geschmolzenen Roheisens aus dem Hochofen und die Menge des Schrottes, das als Zuschlagsmaterial dient, gesenkt werden. Entsprechend können die Kosten des Rohstahles pro Gewichtseinheit gesenkt werden.

Weiterhin können gemäß der vorliegenden Erfindung die Abgase, die explosiv sind, gefahrlos freigesetzt oder in Form von verwendbaren Gasen zurückgewonnen werden, ohne die konventionellen Abgasbehandlungsanlagen zu beeinträchtigen.

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PATENTANWALT DIPL-ING. DR. MANFRED RAU D-8500 NÜRNBERG 91 POSTFACH 91 0430 LANGE ZEILE 30 TELEFON 0911/37147 TELEX 06/23 965 Nürnberg, 21.11.198ο Gr/St Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha, Nr. 14, Higashikawasaki-cho 2-chome, Ikuta-ku, Kobe-shi, Hyogo-ken, Japan Kawasaki Steel Corporation, Nr. 1-28, Kitamotomachidori 1-chome, Fukiai-ku, Kobe-shi, Hyogo-ken, Japan Ansprüche

1. Verfahren zur Aufheizung oder Aufheizung und Reduktion von in einen metallurgischen Ofen einzufüllenden Rohmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase einer Gas erzeugenden Anlage teilweise oder vollständig in einen Reaktor geleitet werden, daß diese Anlage mit den in den metallurgischen Ofen einzufüllenden Rohmaterialien bei voll betriebenem Blasprozeß in Kontakt gebracht werden, wobei die Abgase in der Anfangs- und Endphase des Blasprozesses den Rohmaterialien nicht zugeführt werden, und daß diese Behandlung der Rohmaterialien mehrmals durchgeführt wird.

2. Anlage durch Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a)mindestens eine Umgehungs-Leitung (8, 9), die mit einem Rohr einer Abgas erzeugenden Vorrichtung zur Kühlung und Reinigung der Abgase des metallurgischen Ofens verbunden ist,

b)Absperrorgane (1o, I0¹) am Einlaß und am Auslaß der Umgehungs-Leitung (8, 9) ,

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c)einen Reaktor (7), der zwischen den Absperrorganen (1o, 1o') angeordnet ist,

d)eine Inertgas zuführende Rohrleitung (11), die mit dem Reaktor (7) verbunden ist,

e)einen Rohmaterial-Einlaß (27, 27"), der im oberen Bereich des Reaktors (7) ausgebildet ist

f)und einen Rohmaterial-Auslaß (2o), der im Boden-Bereich des Reaktors (7) ausgebildet ist, wobei der Rohmaterial-Auslaß (2o) mit einer Rohrleitung (15) verbunden ist, die ihrerseits mit dem metallurgischen Ofen verbunden ist.

3. Anlage mit mehreren Umgehungs-Leitungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Umgehungs-Leitungen (8, 9) jeweils ein Teil-Reaktor (7a) angeordnet ist, daß die Reaktoren (7a) parallel zueinander angeordnet sind und die Zahl der Reaktoren der Anzahl der Prozeßschritte des metallurgischen Ofens entspricht und daß die Reaktoren (7a) ausgelegt sind, diejenigen Mengen Rohmaterialien aufzunehmen, die in einem Prozeß in dem metallurgischen Ofen bearbeitbar sind.

4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (7) einen die in den metallurgischen Ofen einzufüllenden Rohmaterialien aufnehmenden Behälter (18) aufweist, der ein Paar gasdurchlässige Wände (17, 17') hat und der einen Abgasdurchgangs-Bereich (A, B, C) aufweist, der zick-zack-förmig durch die Rohmaterial-Schichten in dem Behälter (18) führt, wodurch mehrere in Richtung vom Auslaß (2o) des Behälters (18) zum Einlaß (27) des Behälters (18) sich erstreckende Abgas-Bahnen gebildet sind, und daß Einrichtungen zum Herausnehmen der Rohmaterialien aus je-

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weils einer Abgas-Bahn durch den Auslaß (2o) des Behälters (18) nach Beendigung jeweils eines Prozeßschrittes des metallurgischen Ofens vorgesehen sind.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Abgas-Bahnen ein Unterbrechungsschieber (3o, 31) angeordnet ist.

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