DE1802599A1 - Verfahren zum direkten Reduzieren zu Metallen aus Erzen u.dgl. - Google Patents

Description

• "Verfahren zum direkten Reduzieren zu Metallen aus Erzen und dergl." = = Die Erfindung bezieht sich auf das direkte Reduzieren von Metallen aus ihren Erzen zu Schwammmetallen.
• Zahlreiche sogen. direkte Reduktionsprozesse sind bereits bekannt, um oxydische Erze zu metallischem Eisen zu reduzieren.
• Einer dieser Prozesse, allgemein bezeichnet als "Wiberg-Prozeß", besteht darin, einen vertikalen Schachtofen, der unterhalb seines mittleren Teiles eine Zuführung für ein Reduktionsgas und oberhalb dieses mittleren Teiles einen Abzug für einen Teil dieses Reduktionsgases sowie einen Lufteinlaß in der Nähe dieses Auslassen in den Schachtofen aufweist, mit dem Erz zu beschicken.
• Nach Ofenchargi.rung wird das reduzierende Gas in den Schacht eingeführt und dieses strömt dann entgegengesetzt zur Wanderung der Charge. Der Abschnitt zwischen Einlaß und Auslaß für das Reduktionsgas wird als Reduktionszone bezeichnet. Da ungefahr 70% an reduzierendem Gas als Abgas entweicht, so wandern 30% nach oben, wo sie in Vereinigung mit der Luft verbrennen und damit zur Beheizung der Charge dienen. Es bilden sich also bei dem Wiberg-Prozeß, einem kontinuierlichen Prozeß, zwei unterschiedliche Zonen, nämlich eine Heizzone und eine Reduktionszone, wobei in der letztgenannten Zone das Reduktionsgas in umgekehrter Richtung zu der des Erzes verläuft.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Batch-Prozeß zum Reduzieren von Erz zu Schwammmetall. Hierbei wird eine Reaktionskammer mit dem Erz beschickt, wobei die Beschickungsoberfläche nach Ansebnung ein Vielfaches an Länge und Breite der Höhe der Chargenfüllung beträgt der der Höhe entspricht ferner die Charge vorerhitzt und innerhalb der Kammer entweder einem reduzierenden Gas ausgesetzt wird oder die Charge in der K er mittels eines reduzierenden Gases und oder in der Kammer angeordneten Brennern erhitzt wird, so daß in jedem Fall die Charge in der Kammer eine solohe Temperatur erreicht, daß sie für die reduzierenden Bestandteile des Reduktionsgases aufnahmefähig ist und in die Reduktionsstufe eintreten und diese vollständig durchlaufen kann und dabei die Charge selbst stationär bleibt, das Reduktionsgas dagegen innerhalb der Charge strömt und Erhitzung und Reduktion sich in einer einzelnen Zone vollzi@hen.
• Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung das reduzierende Gas von oberhalb des Chargenbettes zugeführt. Die Oberfläche des Chargenbettes soll im wesentlichen in horizontaler Richtung rechteckig sein und kann an der Oberfläche Konturen aufweisen.
• Die Charge kann mittels heißer Luft erhitzt werden. Besonders vorteilhaft ist eine Verwendung von solchen Beheizungsmitteln bei Eisenerzen, falls es sich um Magnetit handelt, weil dann eine Oxydation zu Hämatit eintritt, wogegen bei Hämatit als Erz die Heißluft den Reduktionsvorgang unterstützt.
• Obgleich die Erfindung im Folgenden mit Bezugnahme auf die Reduktion von Eisenerz geschrieben ist, so ist selbstverständlich dieses Verfahren auch für die Reduktion von irgendwelchen eisenhaltigen oder nicht-eisenhaltigen Erzen anwendbar.
• Das anfängliche Verhältnis von CO und H2-Gasen wird bestimmt durch die Wärmeverluste in der Reaktionskammer nach der Wärmebilanz: Fe2O3 + 3CO = 2.Fe + 3.CO2 - 69 Kcal/kg Fe Fe203 + 3H2 - 2.Fe + 3.H20 + 193 Kcal/kg Fe.
• Die anschließende Eliminierung von H2 als ein endothermisches Reduktionsmittel hängt ab von der Zunahme an inerte Material in der Reaktionskammer nit fortschreitender Reaktion, das durch den Reaktionsgang erhitzt werden muß, d.h. vom Wärmeverlust in der Reaktionskammer; die für die Reaktion nicht verbrauchten Gase und die bereits reduzierte Charge absorbieren und verzehren die durch die Reaktion CO/Fe203 erzeugte exotherme Wärme.
• Nach einer Möglichkeit zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung führt man ein Gasgemisch in die Kammer und zieht die abgehenden Gase so ab, daß sich durch die Charge hindurch ein Gasfluß einstellt, schließt Gaszufuhr und Gasabzug ab, sobald die Charge mit der Mischung gesättigt ist, bis der Gasdruck in der Kammer so lange zunimmt, und die Reaktion vollkommen oder nahezu vollkommen aufhört und wiederholt diesen Zyklus mit der gleichen Charge und zusätzlicher Zufuhr von Kohlenstoffmonoxyd und, falls notwenig, auch von Wasserstoff.
• Die Reaktion zwischen Kohlenstoffmonoxyd und Eisenoxyd vollzieht sich nach der Gleichung: Fe203 + 3.CO = 2 Fe + 3 C°2 als exotherme Reaktion, wobei Je nach der Temperatur der Charge, diese, falls unkontrolliert, über das erwünschte Optimum zwischen 9oo und lloo, z.B 980 8 1020°C ansteigt. Ein solches Ansteigen der Temperatur über das vorbestimmte Optimum läßt sich Jedoch verhindern durch Zufuhr von Wasserstoff, der mit dem Eisenoxyd nach der Gleichung reagiert: Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3 H2O, also einem endothermischen Prozeß, wodurch die Temperatur der Charge absinkt. Han gibt nur so viel Wasserstoff su, wie nötig ist, um die Temperatur der Reaktionskammer im vorbestimmten Bei reich zu halten, jedenfalls zwischen 900 und 1110°C, besser aber in einem engeren Bereich zwischen etwa looo und 105000e Das oxydische Eisenerz soll zweckmäßig in aussortierter Stückgröße vorliegen. Es kann brikettiert sein und zwar mit oder ohne Zusatz an Calciumcarbonat, ze B. Kalkstein. Handelt os sich um ein Erz, das selbst sintert oder selbst Schlacke bildet, dann kann man das Calciumcarbonat weglassen, aber andererseits bis zu lo Gew.% Calciumcarbonat zusetzen, um die Reduktionsgase dadurch zu entschwefeln, falls diese nicht schon entsprechend vorbehandelt wurden.
• Die Beschickung des Reaktors mit dem oxydischen Eisenerz kann bei irgendeiner Temperatur bis zu 1000°C erfolgen, liegt die Temperatur etwas unter 900 bis looo0C, so erhitzt man sie im Reaktor auf diese Temperatur durch Einführen von Kohlenstoffmonoxyd ohne Wasserstoff, liegt die Temperatur noch tiefer, so muß man auf andere Weise erhitzen, z.B. mittels Brennern oder durch Zufuhr von Heißluft.
• Kohlenstoffmonoxyd und Wasserstoff stellt man sich in irgendeiner bekannten Ärt Gasgeneratoren her, sie können gemischt werden und in die Reaktorkammer durch einen besonderen Zumischer eingeführt werden in Mengenverhältnissen, die man durch Vorversuche ermittelt, oder man kann sie auch getrennt der Kammer zuführen.
• Üblicherweise führt man in den Reaktionskammerraum Kohlenstoffmonoxyd ein und mit einem Zusatz nur zeitweise an Wasserstoff.
• Das Abgas ist ein Gemisch von ao und 002 und wenn man Wasserstoff zugeführt hat, Wasserstoff und Wasser, wovon man gewünschtenfalls Kohlenstoffmonoxyd und Wasserstoff wiedergewinnen oder regenerieren kann in einem Generatur für zusätzliche Prozesse oder einer Zurückleitung durch die Reaktionskammer.
• Das Kohlenstoffmonoxyd führt man in die Reaktionskammer bei einer Temperatur von 85o - 1000°C ein; die Jeweils optimale Temperatur läßt sich durch Versuche leicht ermitteln.
• Wasserstoff bringt man in die Reaktorkammer bei derselben Temperatur (als Mischung mit dem Kohlenstoffmonoxyd) ein und regelt dabei den Anteil - automatisch oder von Hand - derart, daß Wasserstoff nur dann zugegeben wird, wenn die Temperatur über das vorbestimmte Optimum ansteigen will. Man kann den Prozeß auch so führen, daß jedes gewünschte Verhältnis bis zum Maximum an reduzierenden Gasen bei der Reaktion verwendet wird und die verbrauchten Mengen gewünschtenfalls wiedergewonnen werden.
• Bringt man die Charge in die Reaktorkammer in heißem Zustand ein 7 so ist es nicht nötig, die CharCe in der Reaktorkammer noch zusätzlich durch Brenner zu erhitzen.
• Nach einer Ausführungsmöglichkeit kann man das Verfahren nach der Erfindung wie folgt ablaufen lassen: 1. Beheizen der Reaktorkammer auf etwa 1000°C.
• 2. Die heiße oder kalte Beschickung durch die Beschickungsöffnungen elnchargieren und flach aus ebenen durch Rakel oder Rechen.
• 3. Schließen der Einfülltüren und der Türen am Ausfüllende der Reaktorkammer.
• 4. Bei Einsetzen einer kalten Charge, Erhitzen in der Kammer auf etwa 1000°C mittels Heißluft oder 1- oder anderen Brennern, z.B. Gasbrennern.
• 5. Einleiten eines reduzierenden Gasgemisches aus Kohlenstoffmonoxyd (CO) und Wasserstoff 1H2) in einem Molekular-Verhältnis entsprechend der Wärmebilanz, um verbrannte Heizgase irgendwelcher Art oder die Heißluft restlos aus der Reaktorkammer zu entfernen.
• 6. Schließen der Zufuhrleitung für das reduzierende Gas und der Abzugsleitung für die Abgase, wodurch Gasdruck im Reaktorraum ansteigt und damit die Reaktion entsprechend gegenüber normalem Druck gesteigert abläuft0 Die Temperatur in den Reaktorkammern wird mittels Pyrometern kontrolliert, die an den Einsetztüren und an den Ausfülltüren anmontiert sind, ferner in den Abzugsleitungen oder an irgendwelchen anderen für die Arbeit günstigen Stellen.
• Die Wasserstoffzugabe stellt man je nach sich zeigender Steigerung der Temperatur auf llooaC ein bzw. vermindert und stellt sie endgültig ein, wenn die Temperatur bis auf 9000C abfällt.
• 7. Abzugsleitungen öffnen, sobald die Reaktion des Kohlenstoffmonoxydes und Wasserstoffes mit dem Eisenoxyd soweit als möglich vorangeschritten ist.
• 8. Stufen 5, 6, 7 und 8 wiederholen, bis praktisch das gesamte Eisenoxyd zu Eisen reduziert ist.
• Das entstandene Schwammeisen wird aus der Reaktorkammer ausgetragen und kann so als Charge auf einen offenen Herdofen und/oder Elektro-Stahlofen aufgegeben werden oder auch anstelle von Stahlschrott oder für andere Zwecke Verwendung finden.
• Dieses Verfahren ist zu empfehlen, wenn die maximale Menge an Reduk.tionsgas erforderlich ist, Wenn aber Abgase, d.h. verbrauchtes Reduktionsgas mit einem viel höheren Verhältnis von Kohlenstoffmonoxyd und/oder Wasserstoff sweckdienlicherveise wieder verwendet werden kann oder sich irgendwo brauchen läßt, so vann man einen abweichenden Prozeßverlauf wählen, nämlich anstelle die Reaktor kammer zu verschließen, reduzierendes Gas zuzuführen und durch die Roaktorkasmern passieren zu lassen in ununterbrochenem, kontinuierlichem Strom, bis die Eisenerzreduktion abgeschlossen ist. Das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoffmonoxyd, das man dabei der Reaktorkammer oder den -kammern zuführt, bestimmt man, wie bevor, nach Kammertemperatur und der Temperatur an der Gasabgangsstelle.
• Nach einer ggf. erfolgten Regenerierung kann das abgesaugte Gas wieder nutzbar gemacht werden, z.B. fUr einen offenen Herdofen für die Stahlherstellung oder (nach Abkühlung in einem Wärmeaustauscher) für ein Stadtgasnetz oder für eine Gasturbine für die Stromerzeugung, wenn Bedarf für einen elektrischen Stahlofen besteht. Die Rückzirkulierung nach der Regenerierung in einem Generator zwecks Reduzierung von C02 zu CO und H20 zu H2 und CO für die Wiedereinführung in die Reaktorkammer stellt eine Verwendung der abgesaugten Reduktionsgase dar> die bereits erwähnt wurde.
• Die Erfindung wird nachstehend erläutert anhand eines Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen, in denen: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Reaktorenbatterie für das erfindungsgemäße Verfahren darstellt, Fig.0 2 eine Draufsicht auf die Batterie zeigt Fig. 3 eine schematische Anordnung der Beschickungs-und einer Ausstoßvorrichtung für die Reaktorbatterie zeigt.
• Die Reaktoreinheit ist aus hoch-feuerfesten Steinen oder aus mit hoch-feuerfesten Steinen bekleidetem Metall oder hitzebeständigem Metall aufgebaut und bildet eine Batterie aus den Reaktionskammern R1* R2, R3 usw. bis R24, R25, die Seite an Seite angeordnet sind und durch übliche Trennwände W1, W2, W3 voneinander abgeteilt sind und zur Bedienung insgesamt eine gemeinsame Begichtungs- und Ausstoßvorrichtung zur Bildung einer Batterieanordnung haben. Die Abmessungen der einzelnen Reaktorkammern können beispielsweise sein etwa 4.20 m in der Höhe, ca. 9 - 12 m in der Länge und eine Breite von ca. 60 cm am Ausräumungsende mit auf ca0 46 cm am anderen Ende abnehmender Breite. Die Wände zwischen den Kammern können etwa 60 cm dick sein und aus Silikatsteinen oder anderen hoch-feuerfesten Steinen mit genügend hohem Schmelzpunkt oder auch aus hitzebestindigem Metall bestehen. Die Enden jeder Reaktorkammer sind verschließbar durch beweglich angehängte Türen Dl> D2, die sich nach außen beim Ausräumen des Produktes aus der Reaktorkammer offenen lassen.
• Jede Reaktorkammer hat oben Beschickungsöffnungen oder Fallstutzen, beispielsweise vier an der Zahl auf den Reaktorkammern C1, C2, C3, C4, die verschließbar sind mittels öffenbarer Abdeckungen. Ein Begichtungswagen F mit den Trichtern H1, H2, der die Charge aus Eisenerz9 vermischt mit Kalkstein, aufnimmt, läuft auf Schienen J, längs aug der Oberseite der Batterie der Reaktoren; anstelle dessen kann man auch ein Beschickungsband, eine Kette oder ein anderes Transportsystem anordnen. Das einzuchargierende Gut wird durch die Begichtungsvorrichtung in Längsrichtung der Batterie transportiert und, wenn man einen Wagen verwendet, hält dieser über dem zu beschickenden Reaktor, die Charge wird in die betreffende Kammer durch die Stutzen K und die Beschickungsöffnungen C1, C2, C3, C4 an jeder Kammer eingefüllt und in der Kammer ausgeebnet.
• Das Ausräumen der Reaktoren nach Beendigung des Reduktionsprozesses erfolgt nach Öffnen der Türen D1, D2 am Hinterende der Kammern mittels des mechanisch betätigten Ausstoßers R, der das Material auf einen Lagerplatz W schiebt, von wo das Material mittels Schienenwagen abtransportiert werden kann. Ein beweglicher Ausstoßwagen RC dient für die ganze Gruppe. Der Ausstoßer wird in das schmalere Ende des Reaktors eingeführt.
• Für ein Beheizen Jeder Reaktorkammer kann jede derselben mit sechs Brennern B1, B2, B3, B4, B3 und B6 am oberen Ende des Reaktors ausgestattet sein, denen Gas oder Brennöl oder Verbrennungsluft zugeführt wird, und zwar über Steuerventile aus einer Hauptölleitung L1 und einer Hauptluftleitung L2, die ebenfalls mit einem Steuerventil ausgestattet ist. Die Verbrennungsluft kann durch Wärmeaustausch mit Abgasen vorgewärmt werden. Am Boden jedes Reaktors sind dffnungen von etwa 6,5 cm oder andere entsprechende Öffnungen vorgesehen, durch die das verbrauchte Reduktionsgas in Leitungen abgezogen wird> die mit einem Exhauster verbunden sind, der ebenfalls in seiner Leitung mit einem Steuerventil ausgestattet ist.
• Für die Zufuhr des reduzierenden Gases zum Reaktor ist Jeder Reaktor am oberen Ende mit vier Anschlüssen G1, G2, G5, G4 ausgestattet, durch die Reduktionsgas in den Reaktor injiziert wird. Entnommen wird das Reduktionsgas aus der Hauptleitung L4.
• An der Türe Dl ist ein Pyrometer zur Messung der Temperatur in der Reaktorkammer angebracht, andere Pyrometer sind, wie bereits bemerkt, innerhalb der Kammer und in den Abgasleitungen usw. , d.h. überall dort, woe sie arbeitstechnisch und in konstruktiver Hinsicht passend sind, angebracht.
• Erfindungsgemäß sind die Türen D1, D2 mit unteren und oberen Teilen vorgesehen und dabei die Höhen der unteren Türenteile bestimmt durch die vorbestimmte Höhe der Erzbeschickung.
• Die untere Türe wird geschlossen und. die Reaktorkammern werden mit Eisenoxyd (Fe203) Erz gg£. vermischt mit Kalkstein, wie beschrieben, bis auf die gewünschte Höhe gefüllt, d.h.
• beispielsweise zur Hälfte bia zu zwei Dritteln der Höhe der Reaktorkammern und mechanisch abgeglichen durch Rechen, während die Deckplatten und dann die oberen Türen D1 geschlossen werden. Wenn die Charge noch nicht heiß ist, leitet man Brennöl und Luft zu den Brennern, um die Erzbeschickung zu erhitzen. Luft oder Sauerstoff und Öldampf oder Gas führt man zu einem Vergaser in solchen Mengen, daß man eine Mischung von CO und H2 etwa im Molaraequivalent verhältnis von 3 t 1 erhält. Dieses Gemisch bringt man in die Reaktorkammern; sobald irgendwann die Temperaturen auf über lloo°C ansteigen wollen, läßt man mehr Öldampf oder Gas in den Verdampfer, um einen größeren Anteil von Wasserstoff zu erhalten, der infolge endothermer Reaktion mit dem Erz die Temperatur vermindert. Wenn aber die Temperatur unter 9oo 0C fallen will, dann verringert man die Öldampf oder Gaszufuhr oder stellt sie gänzlich ab, so daß der Wasserstoffgehalt des reduzierenden Gases verringert wird oder abgestoppt wird und die exotherme. Reaktion von CO mit dem Erz die Temperatur ansteigen läßt. Wenn sich Abgase mit einem Behalt an unverbrauchtem CO und 112 zeigen und noch verwendbar sein sollten, so kann man das reduzierende Gas kontinuierlich durch das Erz passieren lassen, bis deseen Reduktion vollkommen ist.
• Erweist sich ein solchea Abgas nicht mehr als zweckdienlich, so ist es (im Sinne einer vollständigeren Gasausnutzung) wirtschaftlicher, die Reaktorkammern mit reduzierendem Gas zu füllen, die FUll- und Auslaßventile zu schließen, so daß der Gasdruck in der Reaktorkammer ansteigt und dadurch eine vollständigere Verbrennung von CO und 112 stattfindet. Das Abgas für reduzierendes Gas wird dann geöffnet, um das verbrauchte Gas abzuziehen und daß Einlaßventil geöffnet, um frisches reduzierendes Gas zuzulassen, worauf beide Ventile geschlossen werden und die Reaktion mit der gleichen Erzcharge erneut unter Druck gesetzt wird.
• Wenn die Reduktion des chargierten Erzes vollständig ist, wird das Eisen durch den Ausstoßer R ausgebracht und kann in jeder üblichen Weise weiterbehandelt werden.
• P' yçt*»i} ,« Bei dem Prototyp einer Konstruktion, wie in Fig. 4 - 7 dargestellt, hat der Reaktor einen Aufbau aus feuerfesten Steinen lo mit einer einzigen verjüngten Reaktionskammer 11. Ofen auf dem Ofen befinden sich drei Beschickungsöffnungen, die durch drei Gußeisendeckelplatten 13, 14, 15 geschlossen werden. Sie werden durch die Bandeisenstäbe 16 durchsetzende Bolzen auf ihrem Sitz angepreßt.
• Jede Deckelplatte ist mit einer Brenneranordnung 17 mit Wasserkühlung durch die Rohre 18, 19 und mit einer Ölzuführung durch die Leitung 20 ausgestattet.
• Die Deckelplatte hat eine Gaseinlaßöffnun, an die eine Leitung 22 mit einem Zweigstück 24 angeschlossen ist, wobei letzteres verbunden ist sowohl mit einer Luftzuführungsleitung 25 mit eingebautem Drosselschieber 26 und einem Reduktionsgaseinlaßrohr 27 mit eingebautem Ventil 20 mit Wasserkühlung durch die Leitungen 30, 31.
• Das Gaseinlaßrohr 27 ist verbunden mit einem verschlackenden Generator oder anderen Generatortyp, bestehend aus einem Schacht 33 mit einem Luft- oder Sauerstoffeinlaßrohr 34 mit Ventil 33 und einem Einlaßrohr 36 mit einem Ventil 37 für die Zuführung von Dampf und/oder Öl oder Kohlenwasserstoffgas (z.B. Methan) und oder CO2, z.B. rezirkulierte Abgase.
• An den Enden des Ofens sind die Türen 40 und 41 angeordnet sowie SChauöffnungen und Öffnungen ftir das Aus ebenen der Charge; 42 sind Pyrometer in der Einlaßleitung (Zuführungskanal) an beide Türen (unterhalb des Füllspiegels) und in dem Abzugskanal. Im Boden des Ofens befinden sich Gasabzug öffnungen 46 und 47, die zu einem Kanal 48 führen, der mit dem Saugrohr 5o mit einem Steuerventil 51 verbunden ist und zu einem Schornstein 32 führt. Das Ventil 51 wird gekühlt durch wasserführende Rohre 53, 54. Mit 56 ist die Ausstoßmaschine bezeichnet.
• Bei Gebrauch werden die Bandeisen 16 und die Abdeckplatien 13, 14 und 15 entfernt und die Ofenkammer mit Erz beschickt.
• Dann werden die Abdeckplatten aufgelegt und durch Bolzen festgemacht. Luft und Öl werden zugeführt und die Charge erhitzt; dann werden Luft und Ölzufuhr abgestellt und Reduktionsgas (Co und H2 in Verhältnissen von 3 s 1) zugeführt.
• Wenn die Temperatur unter 9oo°C abfallen will, wird die Dampf- und/oder Kohlenwasserstoffzufuhr abgestellt, so daß nur CO zugeführt wird zur Reaktorkammer. Der Gasstrom, je nach entsprechender Wahl unterbrochen oder ununterbrochen, wird aufrechterhalten, wie schon beschrieben, bis die Reaktion vollständig ist, worauf die Türen 40 und 41 geöffnet werden und die Charge durch den Ausstoßer 56 ausgeräumt wird.
• Beispiele (1) 3 Tonnen exydisches Eisenerz (Hämatit) mit 62,53 * bis zu 62,98 ffi Fe als Metall, von 2,80 % bis zu 2,94 % SiO2 und 3,73 % bis 3,75 % Al2O3 wurde chargiert und auf 1000°C erhitzt. Dann wurde CO und H2 eingeblasen und durch die Kammern geleitet H2 langsam aus dem reduzierenden Gas eliminiert, um die Temperatur in der Reaktorkammer konstant zu halten. Diese Charge war nach 4 Stunden zu etwa 3,5 to Schwammeisen mit 3,1 to an metallischem Eisen reduziert; die Analyse ergab: 9o,oo bis 9o,5o % Fe, o,33 bis o,35 % C, 4,10 bis 4,17 % SiO2 ; 4,53 bis 4,87 % Al2O3;Eisen als Oxyde weniger als 1 %.
• (2) 2 Tonnen Eisenoxydhydrat (Limonit) mit 60,79 % bis 61,47 % Fe; 1,52 % bis 66 % SiO2; 3,17 % bis 3,44 % Al2O3; Gesamtwasser 60,62 % bis 8,26 % dehydriert und reduziert in der Kammer ergab folgende Ausbeute: 3,5 to Schwammeisen mit 3,2 to Eisen als Metall, d.h.
• 92,S s.

Claims (8)

PATANTANSPRUCHE

1. Verfahren zum direkten Reduzieren von Metallerzen zu Metallen in Form von Schwammmetallen im Retorten-Chargenbetrieb, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß eine Retortenbeschickung eines mindestens in Länge und Breite nach Ausebnung bezüglich der Höhe gleiches oder ein Mehrfaches derselben betragendes Chargenbett des Erzes zunächst auf eine zur Reduktionsbereitschaft geeignete Temperatur vorerhitzt, dann durch die räumlich unveränderliche Charge ein Reduktionsgas bzw. -gasgemisch hindurchgeleitet wird, wobei die Vorerhitzung und die Reduktion sich in einer einzigen Zone vollziehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das reduzierende Gas von einer Stelle oberhalb des Chargenbettes zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h ne t , daß die Oberfläche der Charge im Wesentlichen horizontal rechteckig ist und nur ggf. geringe Oberflächenkonturen aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g Q k e n n -z e i o h n e t , daß die Erhitzung der Charge mittels Hoißluft erfolgt.

5* Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r ch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man zunächst ein Reduktionsgemisch von Gasen in die Retorte einführt und aus dieser absieht nach Sättigung der:Charge mit dem Reduktionsgemisch die Retorte am Gaseintritt und -auslaß abschließt, den Gasdruck bis zur mindestens annähernd abgeschlossenen Reduktion abschließt und ggf. den Vorgang der Reduktionsgasführung von Kohlenstoffmonoxyd und ggf. von Wasserstoff wiederholt, bis eine vollständige Reduktion Metalle des Erzes erreicht ist.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das reduzierende Gas in, durch und aus der Reaktorkammer kontinuierlich geleitet wird, bis das Maximum an Reduktion des Erzes erreicht ist.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Abgase ggf. im Kreislauf geführt werden über einen Generator, um eine Umsetzung von Kohlensäure zu Kohlenstoffmonoxyd und Wasser zu Wasserstoff zu erreichen und diese nach Bedarf der Reaktorkamer oder für andere Zwecke zuzuführen.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 7 , d a d u r ch g e k en n z e i c h n e t , daß zur Reduzierung von oxydischen Eisenerzen nach Erhitzen der Retortencharge vor und/oder nach Beschickung der Retortenkammer oder -kammern auf eine Temperatur von 9oo - lloo°C ein aus Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bestehendes Gasgemisch mit einem Molverhältnis von Wasserstoff geringer als der halbe Molanteil von Kohlenmonoxyd bei Temperaturen zwischen 750°C - loooOC in die Reaktionskammer eingeführt und der Wasserstoffanteil derart gesteuert wird, daß die Temperatur in der Reaktionskammer bzw. -kammern bei 9oo° - lloo°C aufrechterhalten bleibt.

L e e r s e i t e