DE2633117C3 - Method and device for smelting ore, in particular iron ore - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Verhüttung von Erz, insbesondere Eisenerz, wobei das Erz mit Zugschlagstoffen (Möller) und Koks in Hochöfen mit vorerhitzter Luft bzw. mit Sauerstoff angereicherter Luft niedergeschmolzen und Schwermetalloxide und andere im Erz vorhandene Schwermetallverbindung zu Metall reduziert werden, sowie eine Vorrichtung für seine Durchführung.The invention relates to a method for smelting of ore, in particular iron ore, the ore with impact materials (Möller) and coke in blast furnaces with preheated air or air enriched with oxygen melted down and heavy metal oxides and other heavy metal compounds present in the ore are reduced to metal, as well as a device for its implementation.

Bei diesen bekannten Verfahren dient der Koks zugleich als Heiz- und als Reduktionsmittel, und sein Kohlenstoff wird in der Hauptsache zu Kohlenoxid und Kohlendioxid umgesetzt. Daneben findet in geringerem Maße Karbidbildung statt.In these known processes, the coke serves as both a heating and a reducing agent, and its Carbon is mainly converted into carbon oxide and carbon dioxide. It also takes place in lesser Carbide formation takes place.

Der Koks wird dabei meistens in einer in der nächsten Nähe gelegenen Verkokungsofenbatterie aus Kohle durch Abdestillieren der sogenannten flüchtigen Bestandteile hergestellt. Der aus den Ofenkammern ausgedrückte glühende Koks wird mit Flüssigkeiten, meistens mit Wasser, gelöscht, wobei ein Teil der Flüssigkeit verdampft und der nicht verdampfte Teil für die Wiederverwendung im gleichen Prozeß aufgearbeitet und dabei von Koksgrue befreit werden muß.The coke is usually in one in the next Nearby coking furnace battery made of coal by distilling off the so-called volatile components manufactured. The glowing coke pushed out of the furnace chambers is mixed with liquids, mostly with water, quenched, whereby part of the liquid evaporates and the non-evaporated part for the reuse must be worked up in the same process and freed from coke grit.

Die Naßlöscheinrichtungen sind häufigem Temperaturwechsel sowie der stark korrodierenden Einwirkung der Löschdämpfe, Löschschwaden sowie des Löschwassers ausgesetzt, die saure Bestandteile, wie Schwefelwasserstoff und Schwefeloxide, sowie Kohlendioxid neben basischem Ammoniak enthalten. Hierdurch ergeben sich ideale Bedingungen für korrodierenden Angriff. Die Haltbarkeit der Apparate ist deshalb eng begrenzt und ihre Reparaturanfälligkeit sehr groß.The wet extinguishing devices are subject to frequent temperature changes and highly corrosive effects the extinguishing vapors, extinguishing plumes and extinguishing water exposed to acidic components such as hydrogen sulfide and sulfur oxides, as well as carbon dioxide in addition to basic ammonia. Through this result in ideal conditions for corrosive attack. The durability of the apparatus is therefore limited limited and their susceptibility to repair very high.

Ähnliche Probleme ergeben sich bei der sogenannten Trockenlöschung mit umlaufenden inericn Gasen. Dabei befinden sich vergleichsweise große Gasvolumina im Umlauf, und für die Aufarbeitung sind große Apparateeinhehen notwendig. Der finanzielle Aufwand ist sehr hoch, und auch hierbei treten Korrosionsprobleme auf, die noch nicht befriedigend gelöst sind.Similar problems arise with so-called dry extinguishing with circulating inert gases. There are comparatively large volumes of gas in circulation, and there are large ones for processing Apparatus units necessary. The financial outlay is very high, and corrosion problems also arise here that have not yet been satisfactorily resolved.

Nach der Ablöschung wird der Koks gebrochen und gesiebt und die Fraktion mit einer Stückgröße zwischen z. B. 20 bis 30 mm und 50 bis 80 mm in Gefäßen oder auf Transportbändern zu den Hochöfen gefördert.After quenching, the coke is broken up and sieved and the fraction with a lump size between z. B. promoted 20 to 30 mm and 50 to 80 mm in vessels or on conveyor belts to the blast furnaces.

Im ganzen gesehen ist die Kokslöschung ein aufwendiger Prozeß, bei dem überdies Wärme unwiederbringlich vernichtet wird und ein Erz-Verhüttungsprozeß, der ohne die Kokslöschung auskommt, würde in bezug auf Aufwendungen an Material und Wärme entschieden an Wirtschaftlichkeit zunehmen.Seen as a whole, the quenching of coke is a complex process in which, moreover, heat is irretrievable is destroyed and an ore smelting process that works without coke extinguishing, would definitely increase in economic efficiency with regard to the expenditure of material and heat.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist deshalb, ein Verhüttungsverfahren für Erze, insbesondere Eisenerze vorzuschlagen, bei dem die Löschung des aus den Ofenkammern von Verkokungsbatterien ausgestoßenen glühenden Kokses entfällt.The object on which the invention is based is therefore to provide a smelting process for ores, in particular To propose iron ores in which the extinction of coking batteries from the furnace chambers emitted glowing coke is eliminated.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, den glühenden Koks ohne Ablöschung in die Hochöfen einzufüllen.According to the invention it is now proposed to put the glowing coke in the blast furnaces without being quenched to fill in.

Dabei wird der glühende Koks vorher der Siebung unterworfen und Koksstücke, die kleiner als z.B. 15 oder 30 mm sind, abgetrennt. Koksstücke, die größer als etwa 80 mm sind, fallen in modernen Koksöfen kaum an, so daß ein Brechen von Übergrößen nicht notwendig wird. Sollten kleine Mengen von Übergrößen vorhanden sein, so werden sie in bekannter Weise gebrochen. Die abgetrennte, kleinstückige, noch glühende Koksfraktion, die normalerweise etwa 6 bis 14 Prozent des gesamten Koksanfalles ausmacht, wird noch glühend oder, wie bisher, abgelöscht und z. B. Erzsinteranlagen zugeführt.The glowing coke is first subjected to screening and coke pieces that are smaller than e.g. 15 or 30 mm. Pieces of coke that are larger than about 80 mm are rarely produced in modern coke ovens, so that a breaking of oversize is not necessary. Small amounts of oversize should be available they are broken in a known manner. The separated, small-sized, still glowing coke fraction, which normally makes up about 6 to 14 percent of the total coke accumulation, is still glowing or, as before, deleted and z. B. ore sintering plants supplied.

Die für den Hochofen bestimmte Koksfraktion kann zwar für sich allein in die Gicht des Hochofens gegeben werden; zweckmäßig wird er jedoch entweder mit dem Erz oder dem Möller oder mit beiden Stoffen vermischt und der Hochofen mit der Mischung beschickt.The coke fraction intended for the blast furnace can be added to the furnace top by itself will; however, it is expedient to mix it with the ore or the Möller or with both substances and the blast furnace is charged with the mixture.

Für die Siebung, die Brechung, den Transport und die Mischung des glühenden Kokses mit Erz und Zuschlagstoffen werden die an sich bekannten Vorrichtungen jedoch aus hochhitzebeständigcm Material benötigt. Die hohen Anschaffungskosten für solche Spezialgcräte werden durch ihre lange Haltbarkeit ausgeglichen. Eine korrosive Einwirkung von Wasser oder feuchten Gasen bzw. Schwaden findet nicht statt. Deshalb halten sich auch die Kosten für Reparaturen in vertretbaren Grenzen.For sieving, crushing, transporting and mixing the glowing coke with ore and aggregates However, the devices known per se are required made of highly heat-resistant material. The high acquisition costs for such special devices are offset by their long shelf life. One Corrosive effects of water or moist gases or steam do not take place. So hold on also the cost of repairs within reasonable limits.

Der Transport des glühenden Kokses allein oder in Mischung mit Zuschlagstoffen und bzw. oder Erz zum Hochofen geschieht in einem geschlossenen System unter Umwälzung des Luftinhaltes des Systems, in dem nach Verbrauch des Sauerstoffes durch den Koks eine inerte Atmosphäre herrscht, die weiteren Koksabbrand verhindert.The transport of the glowing coke alone or in a mixture with additives and / or ore to Blast furnace takes place in a closed system with circulation of the air content of the system in which After the oxygen has been consumed by the coke, an inert atmosphere prevails and the coke burns up further prevented.

Zum Absieben des glühenden Kokses haben sich Rollenroste bewährt deren Siebrollen innen von Kühlwasser durchflossen sind.To sieve off the glowing coke, roller grids have proven their worth with sieve rollers inside Cooling water has flowed through it.

Die Mischung des glühenden Kokses mit Zuschlagstoffen und Erz erfolgt vorteilhaft in Mischtrommeln. Solche Mischtrommeln sind in der Zementindustrie gebräuchlich. Sie erhalten vorteilhaft eine feuerfeste Ausmauerung, und sie können mit Kühlmänteln für Wasserkühlung oder mit Luftkühleinrichtungen versehen sein.It is advantageous to mix the glowing coke with aggregates and ore in mixing drums. Such mixing drums are common in the cement industry. You will advantageously get a refractory Lining, and they can be provided with cooling jackets for water cooling or with air cooling devices be.

Bei Gefäßbeschickung eines Hochofens, wobei die Gefäße mit Kühlrippen versehen sind, kann auch zu unterst eine Schichi von Zuschlägen oder Erzen gelegt werden, darauf der glühende Koks und zu oberst wieder entweder Zuschlagstoff und bzw. oder Erz.When loading vessels into a blast furnace, where the vessels are provided with cooling fins, it is also possible to placed under a layer of aggregates or ores then the glowing coke and, on top again, either aggregate and / or ore.

Die Zuschlagstoffe und das Erz wirken dabei als wärmedämmende Stoffe.The aggregates and the ore act as heat-insulating materials.

Der glühende Koks kann jedoch auch von allen Seiten in Zuschlagstoffe und bzw. oder Erz in die Gefäße eingebettet und zur Gicht des Hochofens gefördert werden.The glowing coke can, however, also from all sides in aggregates and / or ore into the vessels embedded and promoted to the top of the blast furnace.

Transportbänder für den Zwischentransport und die Begichtung des Hochofens werden vorteilhaft aus an sich bekannten hitzebeständigen Materialien hergestellt. Im rücklaufenden unteren Trum der Bänder kann eine Kühlung angeordnet sein, z. B. in der Form, daß dieser Teil des Bandes durch ein Luft- oder Flüssigkeitskühlbad tauftConveyor belts for the intermediate transport and the charging of the blast furnace are advantageously off known heat-resistant materials. In the returning lower run of the belts can be arranged a cooling, z. B. in the form that this part of the belt by an air or liquid cooling bath baptize

Im übrigen wird das Begichtungsband so betrieben, daß zu unterst eine Schicht von Zuschlagen und bzw. oder Erz liegt, auf die der glühende Koks aufgelegt wird.In addition, the loading belt is operated in such a way that at the bottom a layer of slams and / or or ore on which the glowing coke is placed.

Dabei ist eine Trocknung von Erz und Zuschlagstoffen nicht notwendig. Ein gewisser Feuchtigkeitsgehalt ist gemäß der Erfindung erwünscht, weil auf diese Weise durch Wasserverdampfung ein Kühleffekt erreicht und das Bandmaterial geschont wird.Drying of ore and aggregates is not necessary. A certain amount of moisture is desirable according to the invention because in this way a cooling effect is achieved by water evaporation and the belt material is spared.

Erfindungsgemäß wird nicht nur der gesamte, wärmevernichtende Löschprozeß vermieden und die Kokslöscheinrichtung eingespart, sondern darüber hinaus auch noch ein Teil der Wärme, die bei bekannten Verfahren zur Aufheizung des Kokses auf die Brenntemperatur aufgewendet werden muß.According to the invention not only the entire, heat-destroying extinguishing process is avoided and the Coke extinguisher saved, but also some of the heat that is known from Process for heating the coke to the firing temperature must be expended.

Für den Fall daß der glühende Koks vom Hochofen nicht abgenommen werden kann, z.B. infolge einer Störung, ist vorgesehen, ihn behelfsweise nach einem der bekannten Löschverfahren zu löschen und später, nach Behebung der Störung, zusammen mit glühendem Koks in den Hochofenza fördern.In the event that the glowing coke cannot be removed from the blast furnace, e.g. as a result of a Fault, it is planned to erase it temporarily using one of the known erasure methods and later, After the malfunction has been rectified, pump it into the blast furnace together with glowing coke.

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Verhüttung von Erz, insbesondere Eisenerz, wobei das Erz mit Zuschlagstoffen und Koks in Hochöfen mit vorerhitzter Luft bzw. mit Sauerstoff angereicherter Luft niedergeschmolzen und Schwermetalloxide und andere im Erz vorhandene Schwermetallverbindungen zu Metall reduziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den Koksöfen ausgestoßene Koks glühend und ohne vorhergehende Ablöschung in die Hochöfen eingebracht wird.1. Process for smelting ore, in particular iron ore, wherein the ore with aggregates and Coke melted in blast furnaces with preheated air or air enriched with oxygen and heavy metal oxides and other heavy metal compounds present in the ore are reduced to metal are, characterized in that the coke ejected from the coke ovens glowing and is introduced into the blast furnace without prior quenching. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den Koksöfen ausgestoßene glühende Koks vor dem Einbringen in den Hochofen gesiebt und von der Stückfraktion, die kleiner als 15 bis 30 mm ist, befreit wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the expelled from the coke ovens Red-hot coke is sieved before being introduced into the blast furnace and the lump fraction smaller than 15 up to 30 mm is released. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der glühende Koks mit dem Erz und bzw. oder den Zuschlagstoffen gemischt und dem Hochofen die Mischung zugeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the glowing coke with the ore and / or the additives are mixed and the mixture is fed to the blast furnace. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Beschickung des Hochofens mit Gefäßen der glühende Koks in den Gefäßen unten und oben oder von allen Seiten in Erz und bzw. oder Zuschlagstoffe eingebettet wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that when charging the Blast furnace with vessels of glowing coke in the vessels below and above or from all sides in ore and / or aggregates is embedded. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beschickung des Hochofens durch Transportbänder zu unterst eine Schicht von Erz und bzw. oder Zuschlagstoffen und darauf der Jo glühende Koks gelegt wird.5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that when charging the blast furnace by means of conveyor belts at the bottom a layer of ore and / or aggregates and then the jo glowing coke is laid. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Erz und bzw. oder Zuschlagstoffe in feuchtem Zustand auf das Beschickungsband aufgeschichtet werden. J56. The method according to claim 5, characterized in that ore and or or aggregates in be stacked on the conveyor belt when they are wet. J5 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Rollenrost für die Kokssiebung, dessen Rollen hohl und von Kühlwasser durchflossen sind.7. Apparatus for performing the method according to claim 2, characterized by a Roller grate for coke screening, the rollers of which are hollow and cooling water flows through them. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens to nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine mit feuerfester Ausmauerung und Kühlmänteln für Wasserkühlung oder Luftkühleinrichtung versehene Mischtrommel.8. Device for carrying out the method to according to claim 3, characterized by one with refractory lining and cooling jackets for Mixing drum provided with water cooling or air cooling. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 5 und 6, gekennzeichnet durch ein Hochofenbeschickungsband mit einer im Untertrum angeordneten Luft- oder Flüssigkeits-Kühleinrichtung. 9. Device for performing the method according to claims 5 and 6, characterized by a blast furnace charging belt with an air or liquid cooling device arranged in the lower run. 5050