DE102006048601A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von geschmolzenem Material - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von geschmolzenem Metall werden Sauerstoff, Reduktionsmittel und in einem Reduktionsreaktor (1) reduziertes Eisen in einen Schmelzvergaser (3) eingebracht. Das Reduktionsmittel wird mit Sauerstoff vergast und durch die dabei entstehende Wärme wird das reduzierte Eisen geschmolzen. Das Kuppelgas aus dem Schmelzvergaser (3) wird als zumindest ein Anteil des Reduktionsgases verwendet, reagiertes Topgas wird aus dem Reduktionsreaktor (1) abgezogen.
Um unter erhöhter Energie- und Rohstoffeffizienz auch die Produktivität zu steigern, wobei gleichzeitig metallurgisch bessere Eigenschaften des Produktes erhalten werden, wird zumindest ein Teil des Topgases aus der Leitung (9) für das Abziehen des Topgases aus dem Reduktionsreaktor (1) abgezweigt und über zumindest eine in den Schmelzvergaser (3) führende Rückleitung (13, 18) rückgeführt und in den Schmelzvergaser (3) eingebracht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von geschmolzenem Metall, wobei Sauerstoff, Reduktionsmittel und in einem Reduktionsreaktor reduziertes Eisen in einen Schmelzvergaser eingebracht werden, das Reduktionsmittel mit dem Sauerstoff vergast und durch die dabei entstehende Wärme das reduzierte Eisen geschmolzen wird, wobei das Kuppelgas aus dem Schmelzvergaser als zumindest ein Anteil des Reduktionsgases verwendet wird, und wobei reagiertes Topgas aus dem Reduktionsreaktor abgezogen wird, sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens, mit einem Reduktionsreaktor, einem Schmelzvergaser mit Sauerstoffzuführung und einem Zuführsystem für Reduktionsmittel, zumindest eine Leitung für die Zuführung des Kuppelgases aus dem Schmelzvergaser in den Reduktionsreaktor und zumindest eine Leitung für das Abziehen des Topgases aus dem Reduktionsreaktor.
  • Bei Hochöfen werden verschiedene kohlenstoffhältige Gase, wie Erdgas, Koksofengas, etc. über die Windformen oder in der Bosh-Ebene eingeblasen mit dem Hintergrund Koks einzusparen und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen, wie beispielsweise bereits in der GB 883 998 A beschrieben ist. Eine Eindüsung von Gichtgas ist bedingt durch den hohen CO2, N2 und niedrigen H2-Gehalt nicht wirtschaftlich.
  • Bei Schmelzreduktionsanlagen, wie etwa in der DE 36 28 102 A1 beschrieben, wird Sauerstoff mit einer Temperatur von 25°C und einer Reinheit von ≥ 95 Vol-% über die Düsen in den Einschmelzvergaser eingeblasen um die Reduktionsmittel (überwiegend Kohle und Kohlebriketts) zu vergasen und die erforderliche Wärme für das Schmelzen des reduzierten Eisens zur Verfügung zu stellen. Das Kuppelgas des Einschmelzvergasers (ESV) wird zur indirekten Reduktion im einem Festbett-Reduktionsschacht (FBRS) oder in Wirbelschichtreaktoren (WSR) verwendet. Bedingt durch die mangelnde Gasausnutzung im FBRS oder WSR ergeben sich ein hoher spezifischer Kohle- bzw. Kohlebrikettverbrauch und ein hoher Energieüberschuss im Exportgas.
  • Durch die Koppelung des Einschmeizvergaserbetriebes mit dem Reduktionsreaktor ergibt sich eine schwankende Metallisierung des Eisenschwammes von 70–90%. Beispielsweise führt ein Anstieg der Charbett- und Kuppeltemperatur im Einschmelzvergaser zu verringerter benötigter Sauerstoffmenge, damit aber auch zu einer Verringerung des Reduktionsgases. Durch diese Verringerung sinkt auch die Metallisierung im Festbett-Reduktionsschacht bzw. Wirbelschichtreaktor, was wiederum ein Fallen der Charbett- und Kuppeltemperatur im Einschmelzvergaser bewirkt. Dies führt jedoch zu einem höheren Bedarf an Sauerstoff, so dass sich die Menge an Reduktionsgas vergrößert und die Metallisierung wieder zunimmt. Aufgrund der langen Regelstrecke ist daher kein stabiler Betrieb des Einschmelzvergasers möglich (unter anderem bedingt durch Kohlezerfall) und höhere spezifische Reduktionsmittelverbräuche sind die Folge.
  • Weiters liegt die bei der Vergasung der Kohle mit Sauerstoff entstehende adiabatische Flammentemperatur (RAFT) oberhalb von 3.000°C (theoretisch) wodurch die Reduktion des SiO2 zu Si begünstigt wird und daher das Roheisen hohe Gehalte an Silizium haben kann. Daher ist oft eine zusätzliche Nachbehandlung notwendig um die gewünschten Si-Werte von 0,4–0,5 Gew-% zu erreichen.
  • Das gereinigte Exportgas, welches sich aus dem Gichtgas aus dem Direktreduktionsaggregat und dem Kuppelgas aus dem Einschmelzvergaser zusammensetzt, weist folgende typische Analyse bei 1.5 barg auf: CO 45 Vol-%, CO2 30 Vol-%, H2 19 Vol-%, H2O 3 Vol-% und N2 3 Vol-%. Es muss aufgrund des Gasüberschusses einer Verwertung und Gesamtenergieoptimierung zugeführt werden.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher ein Verfahren bzw. eine Anlage wie eingangs beschrieben anzugeben, bei welcher unter erhöhter Energie- und Rohstoffeffizienz auch die Produktivität gesteigert werden kann, wobei gleichzeitig metallurgisch bessere Eigenschaften des Produktes erhalten werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des abgezogenen Topgases in den Schmelzvergaser eingebracht wird. Durch diese Eindüsung sind bedeutende Einsparungen von Kohle und Kohlebriketts als Reduktionsmittel im Einschmelzvergaser möglich, die durch Zuführung von Reduktanten (CO, H2) aus dem Rezirkulationsgas ersetzt werden. Außerdem wird eine Kühlung der Raceway und des Charbetts durch gezielte Absenkung der Flammentemperatur erreicht, die sich aufgrund der endothermen Reaktion der Kohle, Kohlebriketts bzw. Kokses mit den Gasbestandteilen und Kracken des Methans ergibt.
  • Vorteilhafterweise wird dabei das rückgeführte Gas verdichtet.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass das rückgeführte Gas zwischen Verdichtung und Einbringung in den Schmelzvergaser gekühlt wird, vorzugsweise auf 30 bis 50°C, und der Kohlendioxid-Gehalt reduziert wird, vorzugsweise auf 2 bis 3 Vol-%. Der Vorteil dabei ist eine höhere Gasmenge im Charbett für die indirekte Gasreduktion, d.h. mehr Reduktionsarbeit im Einschmelzvergaser.
  • Wenn entsprechend einer weiteren Variante zumindest ein Teil des rückgeführten Gases nur verdichtet wird, zumindest ein weiterer Teil des rückgeführten Gases nur gekühlt sein Kohlendioxid-Gehalt reduziert wird, und das verdichtete und das kohlendioxid-reduzierte Gas vor Einbringung in den Schmelzvergaser gemischt werden, kann die Beeinflussung der Eigenschaften im Einschmelzvergaser noch exakter dosiert werden.
  • Dazu kann auch vorgesehen sein, dass das rückgeführte und allenfalls gekühlte und kohlendioxid-reduzierte Gas vor Einbringung in den Schmelzvergaser aufgeheizt wird, vorzugsweise unter Verwendung eines Teilstromes des rückgeführten Gases als Brenngas. Durch die Vorwärmung des Rezirkulationsgases kann die rückführbare Gasmenge maximiert werden ohne die adiabatische Flammentemperatur (RAFT) unter eine unerwünscht niedrige Grenze mit Nachteilen für die Metallurgie abzusenken. Dadurch ergibt sich eine zusätzliche vorteilhafte Reduktion des Rohstoffeinsatzes und eine zusätzliche Kontrollmöglichkeit des Prozesses.
  • Gemäß einer erfindungsgemäßen Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Teilstrom des rückgeführten Gases mit höheren Kohlenwasserstoffen und unter Verwendung eines weiteren Teilstromes des rückgeführten Gases als Brenngas reformiert wird.
  • Dabei kann vorteilhafterweise das reformierte rückgeführte Gas mit dem allein verdichteten und/oder dem gekühlten und kohlendioxid-reduzierten Gas vor Einbringung in den Schmelzvergaser gemischt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante ist weiters vorgesehen, dass im Kuppelgas mittransportierte Partikel abgeschieden und in den Schmelzvergaser rückgeführt werden, wobei ein Teilstrom des allein verdichteten und/oder des gekühlten und kohlendioxid-reduzierten Gases zum Transport der rückgeführten Partikeln zugemischt wird.
  • Gemäß einer erfindungsgemäßen Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass mittels der Menge und/oder der Temperatur und/oder dem CO2-Anteil des rückgeführten Gases die theoretische adiabate Flammtemperatur in der Raceway gesteuert wird, wodurch eine gezielte Steuerung der metallurgischen Prozesse möglich wird.
  • Durch jede einzelne der beschriebenen Eingriffsmöglichkeiten aber auch durch Kombinationen davon ist eine effiziente Steuerung der theoretische adiabate Flammtemperatur in der Raceway möglich.
  • Die eingangs beschriebene Anlage ist zur Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch zumindest eine von der Leitung für das Topgas abzweigende und in den Schmelzvergaser führende Rückleitung.
  • Um dabei Brand- bzw. Explosionsgefahr zu minimieren, verläuft die Rückleitung für das Gas bis zur Mündung der Sauerstoffzuführung parallel zu dieser.
  • Vorteilhafterweise ist in die Rückleitung ein Verdichter eingesetzt.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Anlage ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verdichter und der Sauerstoffzuführung eine Kühleinrichtung und eine Kohlendioxid-Reduktionsstufe eingesetzt sind, wobei letztere auch den Gehalt an Wasserdampf reduzieren bzw. zur Gänze eliminieren kann.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass der Ausgang des Verdichters und der Ausgang der Kohlendioxid-Reduktionsstufe in eine gemeinsame Zuführleitung zur Sauerstoffzuführung zum Schmelzvergaser führen.
  • Um durch Vorwärmung des Rezirkulationsgases die rückführbare Gasmenge maximieren zu können, ohne Nachteile für die Metallurgie aufgrund zu starker Absenkung der adiabatischen Flammentemperatur (RAFT), ist nach der Zusammenführung des Ausganges des Verdichters und des Ausganges der Kohlendioxid-Reduktionsstufe eine Heizeinrichtung vorgesehen. Dadurch ergibt sich eine zusätzliche vorteilhafte Reduktion des Rohstoffeinsatzes und eine zusätzliche Kontrollmöglichkeit des Prozesses.
  • Durch das vorteilhafte weitere Erfindungsmerkmal, dass die Heizeinrichtung mit Brenngas arbeitet, wobei vor dem Verdichter eine Abzweigung von der Rückleitung ausgeht und zum Brenngasanschluss der Heizeinrichtung führt, kann der Rohstoffeinsatz vermindert und kann damit die Effizienz der Anlage weiter gesteigert werden.
  • Vorteilhafterweise kann zwischen dem Verdichter und der Sauerstoffzuführung ein Reformer eingesetzt sein.
  • Auch hierbei kann der Verbrauch an Rohstoffen verringert werden, indem gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform von der Rückleitung eine Abzweigung ausgeht und zu einem Brenngasanschluss des Reformers führt.
  • Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass in parallelen Zweigen der Rückleitung sowohl eine Kühleinrichtung und eine Kohlendioxid-Reduktionsstufe als auch ein Reformer vorgesehen sind, welche parallelen Zweige in eine gemeinsame Zuführleitung zur Sauerstoffzuführung zum Schmelzvergaser führen.
  • Vorzugsweise ist in zumindest einer Leitung für das Kuppelgas ein Partikelabscheider vorgesehen, von dessen Partikelaustrag eine Partikelrückführung zum Schmelzvergaser führt, wobei eine Abzweigung von der Rückleitung in die Partikelrückführung mündet.
  • In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden.
  • In einen Reduktionsschacht 1 wird von stückiges oder pelletförmiges Eisenerz, gegebenenfalls mit ungebrannten Zuschlagsstoffen, zugeführt. Über Austragsvorrichtungen 2 wird der im Reduktionsschacht 1 erzeugte Eisenschwamm in den Kopf eines Einschmelzvergasers 3 eingebracht. Am Boden des Einschmelzvergasers 3 sammeln sich flüssiges Roheisen und über diesem flüssige Schlacke, die jeweils über eigene Abstiche vorzugsweise diskontinuierlich abgezogen werden. Aus einem Vorratsschacht 4 wird dem Einschmelzvergaser 3 ein Vergasungsmittel zugeführt, vorzugsweise Kohle und/oder Kohlebriketts, allenfalls gemischt mit ausgesiebtem Unterkorn des Eisenerzes, das ansonsten für den Reduktionsprozess nicht verwendet werden könnte. Über Gasleitungen 5 wird im unteren Bereich des Einschmelzvergasers 3 ein sauerstoffhaltiges Gas zugeführt.
  • Das erzeugte Reduktionsgas wird über eine Leitung 6 aus dem Kopf des Einschmelzvergasers 3 herausgeführt, in einem Heißgaszyklon 7 von festen Bestandteilen, insbesondere Staub- und feinkörniger entgaster Kohle befreit und gelangt dann über eine Leitung 8 in den Reduktionsschacht 1. In diesem durchströmt das Reduktionsgas die Säule aus Eisenerz und Zuschlagsstoffen im Gegenstrom und reduziert hierbei das Eisenerz zu Eisenschwamm.
  • Der im Heißgaszyklon 7 abgeschiedene entgaste Kohlenstaub und andere partikelförmige Inhaltsstoffe werden zum Einschmelzvergaser 3 zurückgeführt, vorzugsweise bei Eintritt in diesen durch in der Wand des Einschmelzvergasers 3 angeordnete Staubbrenner, denen auch sauerstoffhaltiges Gas zugeleitet wird, vergast.
  • Das zumindest teilweise verbrauchte Reduktionsgas wird am oberen Ende des Reduktionsschachtes 1 über eine Topgasleitung 9 abgezogen und nach einer Wäsche im Nasswäscher 10 als Exportgas aufgrund des Gasüberschusses einer Verwertung und Gesamtenergieoptimierung zugeführt. Zur Druckregelung der Anlage verwendetes Reduktionsgas wird nach der Wäsche im Nasswäscher 11 entweder dem Exportgas beigemischt oder über die Leitung 12 als Kühlgas in die Leitung 6 vor dem Heißgaszyklon 7 rückgeführt.
  • Besonders vorteilhaft ist die Verwertung zumindest eines Teils des abgezogenen Topgases, bzw. nach der Wäsche des Exportgases, durch Rückführung in den Prozess selbst, nämlich durch Rückführung und Einbringung in den Einschmelzvergaser 3. Zu diesem Zweck wird das rückzuführende Topgas hinter dem Nasswäscher 10 über eine Leitung 13 mittels eines Kompressors 14 mit einem möglichst hohen Saugdruck abgezweigt und verdichtet. Vorteilhafterweise kann auch nicht benötigtes Reduktionsgas hinter dem Nasswäscher 11 über eine weitere Leitung 15 bereits vor der Beimischung zum Exportgas abgezweigt und rückgeführt werden.
  • Das rückgeführte Topgas kann gemäß einer ersten Variante nach Zwischenkühlung auf 30–50°C im Kühler 16 und Reduktion des CO2-Gehaltes auf 2–3 Vol-% in der Anlage 17 zur CO2-Entfernung über Lanzen 18 die in die Sauerstoffdüsen eingeführt sind, in den Einschmelzvergaser 3 eingedüst werden, wobei die Rückleitung für das Topgas bis zur Mündung der Sauerstoffzuführung parallel zu dieser verläuft. Ein Teil dieses derart behandelten Gases kann abgezweigt und zum Transport der aus dem Heißgaszyklon 7 rückgeführten Partikeln zugemischt werden. Neben der Einsparung von Kohle und Kohlebriketts als Reduktionsmittel im Einschmelzvergaser durch Zuführung von Reduktanten wie etwa CO oder H2 aus dem rückgeführten Topgas kann auch eine Kühlung der Raceway und des Charbetts durch gezielte Absenkung der Flammentemperatur aufgrund der endothermen Reaktion der Kohle, Kohlebriketts bzw. des Kokses mit den Gasbestandteilen und Kracken des Methans erreicht werden, wobei die folgenden Reaktionen maßgeblich sind: C + CO2 → 2CO; ΔH298 = +173 kJ/mol C + H2O → CO+H2; ΔH298 = +132 kJ/mol CH4 → 2H2 + C; ΔH298 = +74 kJ/mol
  • Durch die Installation des Kompressors 14 und gegebenenfalls der CO2-Entfernungsanlage 17 mit vorgeschaltetem Wärmetauscher 16, bzw. eines Reformers/Reduktionsgasofens 21 ergeben sich auch als Vorteile, dass höhere Schmelzleistungen und damit eine Erhöhung der Produktivität möglich sind, dass durch verringerten Einsatz an Reduktionsmittel auch eine Reduktion der spezifischen CO2-Emissionen pro Tonne Roheisen erzielt werden kann, dass eine Senkung der Betriebskosten und damit die rasche Amortisierung der zusätzlichen Investitionskosten je nach Reduktionsmittelkosten für Kohle, Kohlebriketts, Koks möglich ist. Auch die Nutzung als Stickstoffersatz bei Staubbrennern wäre denkbar.
  • Allenfalls kann das Topgas auch direkt, unter Nutzung der fühlbaren Kompressionswärme, eingebracht werden. Zur Regelung des CO2-Gehaltes, etwa in Abhängigkeit der Charbett- bzw. Kuppeltemperatur, können beide Gasströme auch gemischt werden.
  • Das rückgeführte Topgas kann nach der CO2-Entfernung auch optional mittels einem Reduktionsgasofen 19 (konvektiv, regenerativ), elektrischer Heizung, Plasmabrenner, oder Wärmetauscher (Nutzung der fühlbaren Wärme von Prozessgas z.B. Topgas vor Scrubber) etc. aufgeheizt werden. Dabei wird bei Nutzung eines Reduktionsgasaufheizofens 19 ein Teil des abgezweigten Topgases über die Leitung 20 als Brenngas verwendet.
  • Bei Aufheizung des rückgeführten Topgases vor Einbringung in den Einschmelzvergaser 3 durch einen Wärmetauscher wird vorzugsweise die Wärmeenergie des Topgases vor dem Nasswäscher 10 ausgenützt. Damit ergibt sich als Vorteil die Erhöhung der Energieeffizienz des Prozesses durch geringere, zur Kühlung des Topgases erforderliche Prozesswassermengen, was auch eine Reduktion des Energiebedarfs der Prozesswasserpumpen bedeutet. Weiters wird die vom Topgas ins Prozesswasser abgeführte Wärme reduziert, die über Kühltürme verloren geht oder über Verdunstung Wasserverluste im System bewirkt, die ständig ausgeglichen werden müssen.
  • Alternativ kann das rückgeführte Topgas auch mit höheren Kohlenwasserstoffen (z.B. Erdgas) in einem Reformer 21 reformiert werden, wobei für die endotherme Reaktionswärme ein Teil des über eine Leitung 22 als Brenngas zugeführten Topgases verwendet wird.
  • Die aufgrund der Gasrückführung erhöhte Menge an Reduktionsgas aus dem Einschmelzvergaser 3 wird zur Produktionssteigerung in der Reduktionsstufe 1 (Schacht oder Wirbelschicht) und/oder für eine konstante Metallisierung genutzt. Die konstante Metallisierung wird durch die Entkoppelung des Einschmelzvergasers 3 und des Reduktionsschachtes 1 erreicht. Eine jederzeit ausreichende Menge an Reduktionsgas gestattet eine konstante Metallisierung im Reduktionsschacht 1. Damit sind keine großen Änderungen der dem Einschmelzvergaser 3 zuzuführenden Sauerstoffmenge zur Anpassung des Wärmehaushaltes nötig, was zu einer konstanten Charbettemperatur, geringerem Kohlezerfall und damit stabilem Betrieb des Einschmelzvergasers 3 mit niedrigem spezifischem Reduktionsmittelverbrauch führt. Eine Optimierung des Einschmelzvergaserbetriebes führt zu einer geringeren notwendigen Menge an Reduktionsmitteln für den Festbett-Reduktionsschacht 1 (FBRS) oder in Wirbelschichtreaktoren (WSR) der Anlage, welche durch die Rückführung von Topgas zur Gänze kompensiert wird.
  • Darüber hinaus ergibt dadurch sich eine rasche Regelmöglichkeit, Absenkung des Siliziumgehaltes im Roheisen durch niedrigere adiabatische Flammentemperatur und stabileren Einschmeizvergaserbetrieb, um die bei hohen Temperaturen stattfindende Reduktion von Silizium entsprechend der folgenden Formel zu minimieren: SiO2 + 2C → Si + 2CO; ΔH298 = +690 kJ/mol
  • Neben dem Siliziumgehalt lässt sich auch eine Verringerung des Schwefelgehaltes im Roheisen erzielen, da aufgrund der Rückführung des Topgases mit nur 1 bis 100 ppm H2S ein wesentlich geringerer Schwefeleintrag erfolgt, als bei ausschließlicher Verwendung von Kohle, Kohlebriketts oder Koks.
  • Schließlich ist durch die Gasrückführung die Einstellung der notwendigen Düsengeschwindigkeit und einer ausreichenden Penetration der Raceway bei niedrigeren Schmelzraten wesentlich erleichtert.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Herstellung von geschmolzenem Metall, wobei Sauerstoff, Reduktionsmittel und in einem Reduktionsreaktor (1) reduziertes Eisen in einen Schmelzvergaser (3) eingebracht werden, das Reduktionsmittel mit dem Sauerstoff vergast und durch die dabei entstehende Wärme das reduzierte Eisen geschmolzen wird, wobei das Kuppelgas aus dem Schmelzvergaser (3) als zumindest ein Anteil des Reduktionsgases verwendet wird, und wobei reagiertes Topgas aus dem Reduktionsreaktor (1) abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des abgezogenen Topgases in den Schmelzvergaser (3) eingebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rückgeführte Gas verdichtet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rückgeführte Gas zwischen Verdichtung und Einbringung in den Schmelzvergaser (3) gekühlt wird, vorzugsweise auf 30 bis 50°C, und der Kohlendioxid-Gehalt reduziert wird, vorzugsweise auf 2 bis 3 Vol-%.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des rückgeführten Gases nur verdichtet wird, zumindest ein weiterer Teil des rückgeführten Gases nur gekühlt sein Kohlendioxid-Gehalt reduziert wird, und dass das verdichtete und das kohlendioxid-reduzierte Gas vor Einbringung in den Schmelzvergaser (3) gemischt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das rückgeführte und allenfalls gekühlte und kohlendioxid-reduzierte Gas vor Einbringung in den Schmelzvergaser (3) aufgeheizt wird, vorzugsweise unter Verwendung eines Teilstromes des rückgeführten Gases als Brenngas.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilstrom des rückgeführten Gases mit höheren Kohlenwasserstoffen und unter Verwendung eines weiteren Teilstromes des rückgeführten Gases als Brenngas reformiert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das reformierte rückgeführte Gas mit dem allein verdichteten und/oder dem gekühlten und kohlendioxid-reduzierten Gas vor Einbringung in den Schmelzvergaser (3) gemischt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Kuppelgas mittransportierte Partikel abgeschieden und in den Schmelzvergaser (3) rückgeführt werden, wobei ein Teilstrom des allein verdichteten und/oder des gekühlten und kohlendioxid-reduzierten Gases zum Transport der rückgeführten Partikeln zugemischt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Menge und/oder der Temperatur und/oder dem CO2-Anteil des rückgeführten Gases die theoretische adiabate Flammtemperatur in der Raceway gesteuert wird.
  10. Anlage zur Herstellung von geschmolzenem Metall, mit einem Reduktionsreaktor (1), einem Schmelzvergaser (3) mit Sauerstoffzuführung (5) und einem Zuführsystem (4) für Reduktionsmittel, zumindest eine Leitung (6, 8) für die Zuführung des Kuppelgases aus dem Schmelzvergaser (3) in den Reduktionsreaktor (1) und zumindest eine Leitung (9) für das Abziehen des Topgases aus dem Reduktionsreaktor (1), gekennzeichnet durch zumindest eine von der Leitung für das Topgas abzweigende und in den Schmelzvergaser (3) führende Rückleitung (13, 18).
  11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückleitung (13, 18) für das Gas bis zur Mündung der Sauerstoffzuführung (5) parallel zu dieser verläuft.
  12. Anlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in die Rückleitung (13, 18) ein Verdichter (14) eingesetzt ist.
  13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verdichter (14) und der Sauerstoffzuführung (5) eine Kühleinrichtung (16) und eine Kohlendioxid-Reduktionsstufe (17) eingesetzt sind.
  14. Anlage nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Verdichters (14) und der Ausgang der Kohlendioxid-Reduktionsstufe (17) in eine gemeinsame Zuführleitung (18) zur Sauerstoffzuführung (5) zum Schmelzvergaser führen.
  15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Zusammenführung des Ausganges des Verdichters (14) und des Ausganges der Kohlendioxid-Reduktionsstufe (17) eine Heizeinrichtung (19) vorgesehen ist.
  16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (19) mit Brenngas arbeitet, wobei vor oder nach dem Verdichter (14) eine Abzweigung (20) von der Rückleitung (13) ausgeht und zum Brenngasanschluss der Heizeinrichtung (19) führt.
  17. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verdichter (14) und der Sauerstoffzuführung (5) ein Reformer (21) eingesetzt ist.
  18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass von der Rückleitung (13) eine Abzweigung (22) ausgeht und zu einem Brenngasanschluss des Reformers (21) führt.
  19. Anlage nach Anspruch 13 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass in parallelen Zweigen der Rückleitung (13, 18) sowohl eine Kühleinrichtung (16) und eine Kohlendioxid-Reduktionsstufe (17) als auch ein Reformer (21) vorgesehen sind, welche parallelen Zweige in eine gemeinsame Zuführleitung (18) zur Sauerstoffzuführung (5) zum Schmelzvergaser (3) führen.
  20. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer Leitung (6) für das Kuppelgas ein Partikelabscheider (7) vorgesehen ist, von dessen Partikelaustrag eine Partikelrückführung zum Schmelzvergaser (3) führt, wobei eine Abzweigung von der Rückleitung (18) in die Partikelrückführung mündet.
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