AT407530B - Verfahren zum ausbringen von feinteilchenförmigem material aus einem wirbelbett - Google Patents

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AT407530B
AT407530B AT0131599A AT131599A AT407530B AT 407530 B AT407530 B AT 407530B AT 0131599 A AT0131599 A AT 0131599A AT 131599 A AT131599 A AT 131599A AT 407530 B AT407530 B AT 407530B
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Description


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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbringen von feinteilchenförmigem Material aus einem mit einem Gasstrom aufrecht erhaltenen Wirbelbett bei der Herstellung von reduziertem Erz, insbesondere Eisenschwamm, vorzugsweise zum Ausbringen von mit einem Reduktionsgas im Wirbelbett behandeltem, entweder zumindest teilreduziertem oder vorgewärmtem Feinerz, wobei das Material durch den Gasstrom windgesichtet wird und ein Grobanteil des Materials direkt aus dem Wirbelbett über einen Ablauf abgeführt wird und ein Feinanteil des Materials aus dem das Wirbelbett verlassenden Gasstrom in einem Abscheider, insbesondere einem Zyklon, abgeschie- den wird, sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens. 



   Verfahren zum Reduzieren in einem Wirbelbett sind beispielsweise aus der US-2,909,423 A, der WO-96/10094 A1 und der EP-0 571 358 A1 bekannt. Hierbei erfolgt die Reduktion von oxidhältigem Feinerz, insbesondere eisenoxidhältigem Feinerz, in einem von einem Reduktionsgas aufrechterhaltenen Wirbelbett innerhalb eines Wirbelbettreaktors, wobei das Reduktionsgas über einen Düsenrost in das Wirbelbett eingeleitet wird, den Wirbelbettreaktor von unten nach oben durchströmt und das eisenoxidhältige Material den Wirbelbettreaktor etwa im Querstrom zum Reduktionsgasstrom durchsetzt. 



   Aufgrund der relativ hohen Geschwindigkeit des Reduktionsgases im Vergleich zur Schwebe- geschwindigkeit des Feinstanteiles des Materials im Reaktor kommt es zu einem Austragen von Feinstanteilen des zu behandelnden Feinerzes sowie bei fortgeschrittener Reduktion zu einem Austragen von bereits reduziertem oxidhältigem Material aus dem Wirbelbett, wobei diese Feinst- anteile dann im Reduktionsgas enthalten sind.

   Um diese Feinstanteile aus dem Reduktionsgas zu entfernen, einerseits um das teiloxidierte Reduktionsgas weiter verwenden zu können, beispiels- weise für vorgeordnete Reduktionsreaktoren, bzw. zur Rückgewinnung des sonst in Verlust geratenden oxidhältigen Materials bzw. bereits reduzierten Materials, wird das die Feinstanteile enthaltende Reduktionsgas durch einen Staubabscheider, wie einen Zyklon, geführt, und es wird der abgeschiedene Staub wieder in das Wirbelbett rückgeführt. Die Staubabscheider bzw.

   Zyklone sind vorzugsweise innerhalb der Wirbelbettreaktoren angeordnet (vgl. die WO-96/10094 A1 und die US-2,909,423 A), sie können jedoch auch ausserhalb der Wirbelbettreaktoren installiert sein 
In der Praxis hat es sich nun gezeigt, dass teilreduzierte, insbesondere ausreduzierte fein- körnige Teilchen des oxidhältigen Materials dazu neigen, aneinander und/oder an den Wänden der Zyklone und Verbindungsleitungen bzw. Förderleitungen festzukleben bzw. anzubacken. Dieses Phänomen wird als "sticking" bzw. "fouling" bezeichnet. Das "sticking" respektive "fouling" ist abhängig von der Temperatur und dem Reduktionsgrad des oxidhältigen Materials. Durch das Festkleben bzw. Anlegen in den Zyklonen und anderen Anlagenteilen kann es zu Störungen kommen, so dass es nicht mehr möglich ist, die Anlage kontinuierlich über einen längeren Zeitraum zu betreiben. 



   Das Entfernen der Anlegungen bzw. Anbackungen ist sehr arbeitsintensiv und verursacht hohe Kosten, u. zw. Arbeitskosten sowie Kosten, die durch den Produktionsausfall der Anlage - die zu diesem Zweck stillgelegt und abgekühlt werden muss - bedingt sind. Oftmals kommt es zu einem selbsttätigen Ablösen der Anlegungen, wodurch es ebenfalls zu Störungen des Prozesses im Wirbelbettreaktor kommen kann.

   Insbesondere ist eine Staubabscheidung aus dem Reduktionsgas dann ganz unmöglich, und es kommt zu einer stark verminderten Durchsatzleistung des Reduk- tionsgases, was schliesslich zu einem Zusammenbrechen des Wirbelbettes führen kann 
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche die Lebensdauer der Abscheideorgane, insbesondere der Zyklone, entscheidend erhöhen. Es ist eine besondere Aufgabe der Erfindung, ein Behandeln von feinteilchenförmigem Material über einen längeren Zeitraum ohne die Gefahr von durch "sticking" bzw. "fouling" verursachte Betriebsunterbrechungen zu ermöglichen. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der im Abscheider abgeschiedene 
Feinanteil geteilt wird und ein erster Teil des Feinanteiles in das Wirbelbett rezirkuliert und ein zweiter Teil des Feinanteiles ausgeschleust wird. 



   Dadurch, dass erfindungsgemäss ein Teil des im Abscheider abgeschiedenen feinteilchen- förmigen Materials aus dem Wirbelbettkreislauf ausgeschieden wird, wird nicht nur die Menge des rezirkulierten feinteilchenförmigen Materials verringert, sondern es kommt auch zu einer Vermin- derung der Zyklen, die das feinteilchenförmige Material rezirkuliert wird. Hieraus ergeben sich zwei 

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 Vorteile, nämlich erstens, dass die Abscheider weit weniger hoch mit feinteilchenförmigem Material belastet werden, und zweitens, dass das feinteilchenförmige Material, wenn es sich um teilreduzier- tes Feinerz handelt, weniger stark reduziert wird, woraus sich eine weit geringere Gefahr für "sticking" bzw. "fouling" ergibt. 



   Aus der DE-34 39 070 A1 ist es bekannt, feinteilchenförmiges Material in einem Wirbelbett- reaktor zu behandeln, wobei das feinteilchenförmige Material, das in den Wirbelbettreaktor einge- bracht wird, zur Gänze mit Hilfe des Gases, das das Wirbelbett aufrecht erhält, aus dem Wirbel- bettreaktor ausgeschieden und einem Zyklon zugeführt wird, und wobei das feinteilchenförmige Material zur Gänze, also sowohl der Grob- als auch der Feinanteil, im Zyklon abgeschieden wird. 



  Das abgeschiedene Material wird einerseits über eine Leitung der nächsten Behandlungsstufe zugeführt, ein Teil desselben wird jedoch wiederum in den Wirbelbettreaktor rückgeführt, d.h rezirkuliert. Hierbei wird jedoch der Gesamtfeststoffanteil ohne Unterscheidung eines Grobkorn- anteiles und eines Feinkornanteiles zum Teil rezirkuliert bzw. zum Teil weitergeleitet. 



   Eine Möglichkeit, nur eine bestimmte Menge des Feinanteiles zu rezirkulieren, besteht hier nicht. Dies ist jedoch erfindungswesentlich, da nur durch die gezielte Ausschleusung eines Fein- anteiles unabhängig vom Grobanteil eine Anreicherung des Feinanteiles bzw. eine Erhöhung der Verweilzeit des Feinanteiles (durch die ständige Rezirkulation) in dem Wirbelbett vermieden werden kann. Erfindungsgemäss gelingt es somit, im Fall des Reduzierens von Feinerz, eine Metallisierung des Feinanteiles exakt zu definieren, so dass Probleme mit dem Abscheider, d.h. 



  Verlegen desselben etc., vermieden werden können. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Möglichkeit besteht, den Feinanteil und den Grobanteil, die aus dem Wirbelbett ausgeschieden werden, getrennt weiterzubehandeln. Durch die Teilung des feinteilchenförmigen Materials in einen Grobanteil und einen Feinanteil kann erfindungsgemäss Material mit relativ weitem Korngrössenbereich, das für nachfolgende Bearbeitungsschritte in Grob- und Feinanteil getrennt werden muss, problemlos behandelt werden, so dass sich eine voran- gehende Klassierung in vielen Fällen erübrigt. 



   Bei einem mehrstufigen Verfahren wird zweckmässig der über den Ablauf abgeführte Grobanteil des Materials mit dem ausgeschleusten zweiten Teil des Feinanteiles in ein weiteres Wirbelbett eingebracht, sofern keine getrennte Behandlung von Grob- und Feinanteil erforderlich ist. 



   Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass Feinerz in mindestens zwei in Serie geschalteten Wirbelbetten jeweils mit Reduktionsgas reduziert wird und das Feinerz von einem Wirbelbett in ein diesem nachgeordnetes Wirbelbett geführt und von diesem ausgetragen wird, u. zw. unter Windsichtung in den Wirbelbetten und Weiterleiten des Grobanteiles des Feinerzes über jeweils einen Ablauf in das weitere Wirbelbett bzw. zu einer Austragseinrichtung und Rückführen eines Teiles des in dem Abscheider abgeschiedenen Fein- anteiles des Materials in das Wirbelbett und Ausschleusen eines Teiles des Feinanteiles des in dem Abscheider abgeschiedenen Materials in das nachgeordnete Wirbelbett oder zu der Austrags- einrichtung. 



   Im Fall des Ausschleusens eines Teils des Feinanteils des im Abscheider abgeschiedenen Materials zu der Austragseinrichtung kann das Ausschleusen kontinuierlich oder in Zyklen erfolgen. 



   Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass Feinerz in mindes- tens zwei in Serie geschalteten Wirbelbetten jeweils mit Reduktionsgas reduziert wird und das Feinerz von einem Wirbelbett in ein diesem nachgeordnetes Wirbelbett geführt und von diesem ausgetragen wird, u. zw. unter Windsichtung in den Wirbelbetten und Weiterleiten des Grobanteiles des Feinerzes über jeweils einen Ablauf in das weitere Wirbelbett bzw. zu einer Austrags- einrichtung und Rückführen eines Teiles des in dem Abscheider abgeschiedenen Feinanteiles des Materials in das Wirbelbett und Ausschleusen eines Teiles des Feinanteiles des in dem Abscheider abgeschiedenen Materials in das vorgeordnete Wirbelbett. 



   Zur Einstellung des rezirkulierten Teiles des Feinanteiles wird zweckmässig die Teilung des 
Feinanteiles in einen ersten Teil und einen zweiten Teil variiert, u. zw. in Bereiche 20 bis 100 %, vorzugsweise 20 bis 80 %, Anteil des ersten Teiles am Feinanteil, Rest zweiter Teil, wobei der erste Teil den Teil bezeichnet, der aus dem Wirbelbett ausgeschleust wird. 



   Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, mit mindestens einem Wirbelbettreaktor, einer in den Wirbelbettreaktor mündenden Zuführleitung für feinteilchenförmiges, in dem Wirbelbettreaktor zu behandelndes Material, einer Austragsleitung für in dem Wirbelbett- 

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 reaktor behandeltes Material, die von einem Ablauf eines im Wirbelbettreaktor vorhandenen Wirbelbettes ausgeht, einer Gaszuführleitung zur Einleitung eines das Wirbelbett im Wirbelbett- reaktor aufrechterhaltenden Gasstromes und einer Gasableitung aus dem Wirbelbettreaktor, die über einen Abscheider, insbesondere einen Zyklon, geführt ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine den im Abscheider abgeschiedenen Feinanteil des Materials abführende Leitung zu einem Aufteilorgan führt,

   von dem eine in den Wirbelbettreaktor führende Rücklaufleitung sowie eine Ablaufleitung, die zu einer dem Wirbelbettreaktor nachgeordneten Behandlungsstation für den Feinanteil führt, ausgehen 
Vorzugsweise ist das Aufteilorgan von einer nach der Art kommunizierender Gefässe ausgebil- deten Wirbelbettschleuse gebildet, wobei von einem der Gefässe die Rücklaufleitung und vom anderen Gefäss die Ablaufleitung ausgeht. 



   Hierbei ist die Wirbelbettschleuse mit einer ein Fluidisierungsgas zuführenden Leitung zwecks Bildung eines Wirbelbettes versehen, wobei vorteilhaft von der Wirbelbettschleuse eine Gasrück- führleitung in den Wirbelbettreaktor führen kann. 



   Gemäss einer Variante kann das Aufteilorgan auch von einem mechanischen Verteiler gebildet sem. 



   Vorteilhaft kann in der Rücklaufleitung sowie in der Ablaufleitung jeweils ein Stellorgan zur Unterbrechung oder Einstellung eines Materialflusses in einer bestimmten Grössenordnung bzw. zum Fahren eines Pulsbetriebes vorgesehen werden. 



   Für die Anordnung des als Zyklon ausgebildeten Abscheiders sind verschiedene Varianten möglich; er kann entweder im Inneren des Wirbelbettreaktors oder auch ausserhalb des Wirbelbett- reaktors angeordnet sein. Das Aufteilorgan kann gleichermassen entweder im Inneren oder auch ausserhalb des Wirbelbettreaktors angeordnet sein. 



   Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage sind mindestens zwei Wirbelbettreaktoren in Serie hintereinander geschaltet vorgesehen. 



   Vorzugsweise ist die nachgeordnete Behandlungsstation für den Feinanteil der in Fliessrichtung des Erzes dem Wirbelbettreaktor nachgeordnete Wirbelbettreaktor bzw. die Austragseinrichtung. 



   Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die nachgeordnete Behandlungs- station für den Feinanteil der in Fliessrichtung des Erzes dem Wirbelbettreaktor vorgeordnete Wirbelbettreaktor. 



   Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh- rungsbeispielen näher erläutert, wobei Fig. 1 ein Verfahrensschema nach einer ersten Ausfüh- rungsform der Erfindung zeigt. In Fig. 2 ist eine stufenförmige Anordnung von vier Wirbelschicht- reaktoren der Fig. 1 in vergrössertem Massstab schematisch dargestellt. Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils einen Querschnitt durch einen Wirbelbettreaktor nach unterschiedlichen Ausführungs- formen der Erfindung. In den Fig. 5 und 6 ist jeweils ein Verfahrensschema weiterer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Fig. 7 zeigt ein Detail der in Fig. 5 dargestellten Verfahrensvariante. 



   Die erfindungsgemässe Anlage gemäss Ausführungsbeispiel weist vier in Serie hintereinander geschaltete Wirbelschicht-Reduktionsreaktoren 1 bis 4 auf, wobei eisenoxidhältiges Material, wie Feinerz, wahlweise auch Zuschlagstoffe, über eine Erzzuleitung 5 dem ersten Wirbelschicht- Reduktionsreaktor 1 zugeführt und von Wirbelschicht-Reduktionsreaktor zu Wirbelschicht-Reduk- tionsreaktor über Förderleitungen 6 geleitet wird und das fertig reduzierte Material (Eisen- schwamm) in einer Brikettieranlage 7 heissbrikettiert wird. Der Brikettieranlage 7 ist ein sogenannter Riser 8, worunter ein im wesentlichen senkrechtes, ausgemauertes Rohrstück verstanden wird, durch welches der Eisenschwamm mittels des Reduktionsgases pneumatisch nach oben gefördert wird, und ein Vorratsbunker 9 vorgeschaltet.

   Erforderlichenfalls wird das reduzierte Eisen vor Reoxidation während der Brikettierung durch ein nicht dargestelltes Inertgas-System geschützt. 



   Vor Einleitung des Feinerzes in den ersten Reduktionsreaktor 1 wird es einer Erzvorbereitung, wie einer Trocknung und einem Sieben, unterzogen, die nicht näher dargestellt sind. 



   Reduktionsgas wird im Gegenstrom zum Erzdurchfluss von Reduktionsreaktor 4 zu Reduktions- reaktor 3 bis 1 geführt und als Topgas über eine Topgas-Ableitung 10 aus dem in Gasströmungs- richtung letzten Reduktionsreaktor 1 abgeleitet und in einem Nasswäscher 11 gekühlt und gewa- schen. Das Topgas wird vorzugsweise zumindest zum Teil rezirkuliert, wobei es mit über eine Zuleitung 12 frisch zugeführtem Reduktionsgas gemischt wird. Die Zuleitung 12 mündet hierbei in 

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 die Topgas-Ableitung 10, nachdem das Topgas mittels eines Kompressors 13 verdichtet wurde. 



  Das sich so bildende Mischgas wird durch einen   C02-Wäscher   14 hindurchgeschickt und von CO2 befreit, und es steht nunmehr als Reduktionsgas zur Verfügung. Dieses Reduktionsgas wird über die Reduktionsgas-Zuleitung 15 in einem dem CO2-Wäscher 14 nachgeordneten Gaserhitzer 16 auf eine Reduktionsgas-Temperatur von etwa 800 C erhitzt und dem in Gas-Durchflussrichtung ersten Wirbelschichtreaktor 4 zugeführt, wo es mit den Feinerzen zur Erzeugung von direktredu- ziertem Eisen reagiert Die Reduktionsreaktoren 4 bis 1 sind in Serie geschaltet; das Reduktions- gas gelangt über die Verbindungsleitungen 17 von Reduktionsreaktor zu Reduktionsreaktor. 



   Ein Teil des Topgases wird aus dem Gas-Kreislauf 10,15, 17 ausgeschleust, um eine Anreicherung von Inertgasen, wie N2, zu vermeiden. Das ausgeschleuste Topgas wird über eine Zweigleitung 18 dem Gaserhitzer 16 zur Erwärmung des Reduktionsgases zugeführt und dort verbrannt. Eventuell fehlende Energie wird durch ein Heizgas, wie z. B. Erdgas, welches über eine Zuleitung 19 zugeführt wird, ergänzt. 



   Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist in den die Reduktionsreaktoren 2 und 3 sowie 3 und 4 verbindenden Reduktionsgasverbindungsleitungen 17 ein Abscheider 20, insbesondere ein Staubabscheider, wie ein Zyklon, vorgesehen, in dem sich der vom Reduktionsgasstrom mitgeris- sene Feinanteil des behandelten feinteilchenförmigen Materials, d. h. des Feinerzes, absetzt. 



  Dieser Feinanteil wird über eine Verbindungsleitung 21 einem Aufteilorgan 22 zugeführt, von dem aus ein erster Teil des Feinanteiles in den Wirbelbettreaktor 3 bzw. 4 rezirkuliert wird, aus dem er mit dem Reduktionsgasstrom ausgetragen wurde, u.zw. erfolgt die Rückführung über die Rücklauf- leitung 23, die in den jeweiligen Wirbelbettreaktor 3 bzw. 4 mündet. 



   Der zweite Teil des Feinanteiles wird über eine Ablaufleitung 24 der nächsten, dem Wirbelbett- reaktor 3 bzw. 4, aus dem der Feinanteil stammt, nachfolgenden Behandlungsstation, also dem nachgeordneten Wirbelbettreaktor 4, bzw. der zur Brikettieranlage 7 führenden Förderleitung 6 bzw. zum Riser 8 geführt. 



   Sowohl in der Rücklaufleitung 23 als auch in der Ablaufleitung 24 sind Stellorgane 25 zur Einstellung der Menge des jeweiligen Feinanteiles vorgesehen, die zusätzlich neben der Einstel- lung der Menge des jeweiligen Feinanteiles über die Betriebsweise der Wirbelschichtschleuse bzw. des Aufteiiorganes 22 zur Einstellung des jeweiligen Feinanteiles verwendet werden können. 



   Die Ablaufleitung 24 kann auch in den Wirbelbettreaktor 4 über die Leitung 24' direkt einmün- den. 



   Gemäss Fig. 1 und 2 sind die Zyklone 25 zur Reinigung des aus den Wirbelbettreaktoren 3,4 austretenden Reduktionsgasstromes ausserhalb der Wirbelbettreaktoren 3,4 angeordnet Eine Variante ist die Anordnung derselben innerhalb der Wirbelbettreaktoren 3,4, wie dies z. B. in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist (Wirbelbettreaktoren dieser Art sind z. B. aus der WO-A-96/10094 bekannt). Jeder Wirbelbettreaktor 3,4 ist in diesem Fall im Inneren mit mindestens einem Zyklon 20 versehen, von dem eine Ableitung 21 zum ausserhalb (Fig. 3) oder auch innerhalb (Fig. 4) dieses Wirbelbettreaktors angeordneten Aufteilorgan 22 führt.

   Das im Zyklon 20 gereinigte Reduk- tionsgas wird über eine Reduktionsgas-Austrittsleitung 26 in den Dombereich des Wirbelbett- reaktors 3,4, der gegenüber dem unteren Teil des Wirbelbettreaktors durch eine Trennwand 27 getrennt ist, geführt und tritt über eine Verbindungsleitung 17 aus dem Wirbelbettreaktor 3,4 aus. 



   Gemäss den Fig. 3 und 4 ist das als Wirbelbettschleuse gestaltete Aufteilorgan 22 von zwei Gefässen 28, 29 gebildet, die nach der Art kommunizierender Gefässe im unteren Bereich miteinan- der verbunden sind. In jedes der Gefässe 28,29 wird über die Leitungen 30, die am Boden einmünden, ein Fluidisierungsgas eingeleitet, so dass sich im Inneren der Gefässe jeweils ein von dem Feinanteil gebildetes Wirbelbett 31 ausbildet. Das Fluidisierungsgas wird, nachdem es das Aufteilorgan 22 durchsetzt hat, wahlweise über eine Gasaustrittsleitung 32, die wahlweise mit einem Stellorgan 33 versehen ist, oder über Rücklaufleitungen 23 oder die Ablaufleitung 24 in den Wirbelbettreaktor 3 bzw. 4, aus dem der Feinanteil stammt, eingeleitet. Dieses Fluidisierungsgas kann beispielsweise auch von Reduktionsgas gebildet sein. 



   Anstelle der von den Gefässen 28,29 gebildeten Wirbelbettschleuse kann das Aufteilorgan 22 auch von einem mechanischen Verteiler gebildet sein. Wichtig ist, dass die beiden Teile, in die der Feinanteil des Materials zerlegt wird, mengenmässig aufeinander abgestimmt werden können, so dass einerseits die rezirkulierte Menge des Feinanteiles als auch andererseits die ausgeschleuste Menge des Feinanteiles optimiert werden können. 

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   Die Höhe der Gefässe 28,29 bzw. der darin befindlichen Wirbel betten 31 nchtet sich nach den Drücken, die die Teile der Feinanteile nach Austritt aus dem Aufteilorgan 22 aufweisen sollen, um rezirkuliert bzw. in die nächste Behandlungsstufe eingeschleust werden zu können. Anstelle der Wirbelbettschleuse können Druckunterschiede auch mittels pneumatischer Gasabdichtungen oder durch eine geeignete teilweise oder vollständige Umlenkung des Feinkornstromes verwirklicht werden. 



   In den Fig 5 und 6 ist jeweils schematisch ein Verfahrensfliessbild bevorzugter Ausführungs- formen der Erfindung dargestellt, wobei beim Verfahrensschema gemäss Fig. 5 ein Teil des Fein- anteiles des im Abscheider 20 jedes Wirbelbettreaktors 1 bis 4 abgeschiedenen Materials in das jeweils nachgeordnete Wirbelbett 1 bis 4 bzw. zu der Austragseinrichtung 8 ausgeschleust wird. 



  Fig. 6 zeigt ein analoges Verfahrensschema, wobei jedoch ein Teil des Feinanteiles des im Abscheider 20 jedes Wirbelbettreaktors 1 bis 4 abgeschiedenen Materials in das jeweils vorgeord- nete Wirbelbett 1 bis 4 ausgeschleust wird. 



   Fig. 7 zeigt im Detail das Ausschleusen eines Teils des Feinanteils des im Abscheider 20 des in Fliessrichtung des Erzes letzten Wirbelbettreaktors 4 zum Riser 8 über die Ablaufleitung 24. Das in der Ablaufleitung 24 vorgesehene Stellorgan 30 kann hierbei ständig geöffnet sein oder in Zyklen geöffnet werden. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich mit Vorteil auch für einstufige metallurgische Prozesse oder auch nur in einigen Stufen eines mehrstufigen Prozesses oder auch in der letzten Stufe eines mehrstufigen Prozesses durchführen, wobei der ausgeschleuste Teil des Feinanteiles direkt einen Teil des Produktes bildet. So kann es auch von Vorteil sein, wenn nur bei einer oder nur einigen der Stufen eines mehrstufigen Verfahrens der abgeschiedene Feinanteil wieder in die Stufe rückgeführt wird, aus der er abgeschieden wurde. 



   Falls das erfindungsgemässe Verfahren nur beim Erhitzen des Erzes eingesetzt wird, kann anstelle des durch das Wirbelbett hindurchgeleiteten Reduktionsgases auch ein anderes heisses Gas Verwendung finden, beispielsweise erhitzte Luft. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zum Ausbringen von feinteilchenförmigem Material aus einem mit einem Gas- strom aufrecht erhaltenen Wirbelbett bei der Herstellung von reduziertem Erz, insbeson- dere Eisenschwamm, vorzugsweise zum Ausbringen von mit einem Reduktionsgas im 
Wirbelbett behandeltem, entweder zumindest teilreduziertem oder vorgewärmtem Feinerz, wobei das Material durch den Gasstrom windgesichtet wird und ein Grobanteil des 
Materials direkt aus dem Wirbelbett über einen Ablauf (6) abgeführt wird und ein Feinanteil des Materials aus dem das Wirbelbett verlassenden Gasstrom in einem Abscheider (20), insbesondere einem Zyklon, abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass der im 
Abscheider (20) abgeschiedene Feinanteil geteilt wird und ein erster Teil des Feinanteiles in das Wirbelbett rezirkuliert und ein zweiter Teil des Feinanteiles ausgeschleust wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der über den Ablauf (6) abge- führte Grobanteil des Materials mit dem ausgeschleusten zweiten Teil des Feinanteiles in ein weiteres Wirbelbett eingebracht wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Feinerz in mindestens zwei in Serie geschalteten Wirbelbetten jeweils mit Reduktionsgas reduziert wird und das Feinerz von einem Wirbelbett in ein diesem nachgeordnetes Wirbelbett geführt und von diesem ausgetragen wird, u. zw. unter Windsichtung in den Wirbelbetten und Weiterleiten des Feinerzes über jeweils einen Ablauf (6) in das weitere Wirbelbett bzw. zu einer Austragseinrichtung (8) und Rückführen eines Teiles des in dem Abscheider (20) abge- schiedenen Feinanteiles des Materials in das Wirbelbett und Ausschleusen eines Teiles des Feinanteiles des in dem Abscheider (20) abgeschiedenen Materials in das nachgeord- nete Wirbelbett oder zu der Austragseinrichtung (8).
    4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Feinerz in mindestens zwei in Serie geschalteten Wirbelbetten jeweils mit Reduktionsgas reduziert wird und das Feinerz von einem Wirbelbett in ein diesem nachgeordnetes Wirbelbett geführt und von <Desc/Clms Page number 6> diesem ausgetragen wird, u. zw. unter Windsichtung in den Wirbelbetten und Weiterleiten des Feinerzes über jeweils einen Ablauf (6) in das weitere Wirbelbett bzw. zu einer Austragseinrichtung (8) und Rückführen eines Teiles des in dem Abscheider (20) abge- schiedenen Feinanteiles des Materials in das Wirbelbett und Ausschleusen eines Teiles des Feinanteiles des in dem Abscheider (20) abgeschiedenen Materials in das vorgeord- nete Wirbelbett.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung des Feinanteiles in einen ersten Teil und einen zweiten Teil variiert wird, u. zw. in Bereiche 20 bis 100 %, vorzugsweise 20 bis 80 %, Anteil des ersten Teiles am Feinanteil, Rest zweiter Teil, wobei der erste Teil den Teil bezeichnet, der aus dem Wirbelbett ausge- schleust wird.
    6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit mindes- tens einem Wirbelbettreaktor (1 bis 4), einer in den Wirbelbettreaktor (1 bis 4) mündenden Zuführleitung (6) für feinteilchenförmiges, in dem Wirbelbettreaktor (1 bis 4) zu behandeln- des Material, einer Austragsleitung (6) für in dem Wirbelbettreaktor behandeltes Material, die von einem Ablauf eines im Wirbelbettreaktor (1 bis 4) vorhandenen Wirbelbettes ausgeht, einer Gaszuführleitung (15,17) zur Einleitung eines das Wirbelbett im Wirbelbett- reaktor (1 bis 4) aufrechterhaltenden Gasstromes und einer Gasableitung (17) aus dem Wirbelbettreaktor (1 bis 4), die über einen Abscheider (20), insbesondere einen Zyklon, geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine den im Abscheider (20) abgeschiedenen Feinanteil des Materials abführende Leitung (21) zu einem Aufteilorgan (22) führt,
    von dem eine in den Wirbelbettreaktor (1 bis 4) führende Rücklaufleitung (23) sowie eine Ablauf- leitung (24), die zu einer dem Wirbelbettreaktor (1 bis 4) nachgeordneten Behandlungs- station für den Feinanteil führt, ausgehen.
    7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufteilorgan (22) von einer nach der Art kommunizierender Gefässe (28, 29) ausgebildeten Wirbelbettschleuse gebil- det ist, wobei von einem der Gefässe (28, 29) die Rücklaufleitung (23) und vom anderen Gefäss (29) die Ablaufleitung (24) ausgeht.
    8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelbettschleuse (22) mit einer ein Fluidisierungsgas zuführenden Leitung (30) zwecks Bildung eines Wirbelbettes (31) versehen ist.
    9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass von der Wirbelbettschleuse (22) eine Gasrückführleitung (32) in den Wirbelbettreaktor (1 bis 4) führt.
    10. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufteilorgan (22) von einem mechanischen Verteiler gebildet ist.
    11. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rücklauf- leitung (23) sowie in der Ablaufleitung (24) jeweils ein Stellorgan (25) zur Einstellung eines Materialflusses in einer bestimmten Grössenordnung vorgesehen ist.
    12. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der als Zyklon ausgebildete Abscheider (20) als auch das Aufteilorgan (22) im Inneren des Wirbel- bettreaktors (1 bis 4) vorgesehen sind (Fig. 4).
    13. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der als Zyklon ausgebildete Abscheider (20) im Inneren des Wirbelbettreaktors (1 bis 4) und das Aufteil- organ (22) ausserhalb des Wirbelbettreaktors (1 bis 4) vorgesehen ist (Fig. 3).
    14. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der als Zyklon ausgebildete Abscheider (20) als auch das Aufteilorgan (22) ausserhalb des Wirbel- bettreaktors (1 bis 4) angeordnet sind (Fig. 1,2).
    15. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Wirbelbettreaktoren (1 bis 4) in Serie hintereinander geschaltet vorgesehen sind.
    16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgeordnete Behandlungs- station für den Feinanteil der in Fliessrichtung des Erzes dem Wirbelbettreaktor (1 bis 4) nachgeordnete Wirbelbettreaktor (1 bis 4) bzw. die Austragseinrichtung (8) ist.
    17. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgeordnete Behandlungs- station für den Feinanteil der in Fliessrichtung des Erzes dem Wirbelbettreaktor (1 bis 4) vorgeordnete Wirbelbettreaktor (1 bis 4) ist. <Desc/Clms Page number 7>
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