DE3709072A1 - Verfahren und einrichtung zur erhoehung des kohlenstoffanteils von warmem, direkt reduzierten eisen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen die direk­ te Reduktion von Eisenoxidmaterialien, um metallisches Eisen in festem Zustand, wie z.B. heiße metallische Pellets oder heißes Schwammeisen in einem Direktreduktions-Schachtofen zu erzeugen. Der Begriff "metallisch", wie er im Rahmen die­ ser Patentanmeldung gebraucht wird, meint "im wesentlichen in den metallischen Zustand reduziert", d.h. zumindest stets einen Anteil von 75% Metall und üblicherweise zumindest ei­ nen Anteil von 85% Metall in dem Produkt. Solche metallische Pellets oder Schwammeisen sind sehr geeignet als Einsatzma­ terialien in Schmelzöfen zur Stahlherstellung, wie z.B. in einem Lichtbogenofen.

Die US-PS 40 54 444 (Clark et al) lehrt eine Einrichtung zur Steuerung des Kohlenstoffgehaltes von direkt reduzierten Ei­ senpellets, wenn diese kalt aus einem Direktreduktions- Schachtofen abgeführt werden. Das Gas, das nach der Lehre dieses Patents eingeblasen wird, ist Methan, Erdgas oder schweres Kohlenwasserstoffgas, dem wahlweise gereinigtes Gichtgas von dem Direktreduktionsofen beigemischt werden kann. Das Gas wird in die Pufferzone eingeblasen, welches die Zone zwischen der Reduktionszone und der Kühlzone im Hochofen ist. Eine der Funktionen nach der Lehre des vorer­ wähnten Patents besteht darin, die Beschickung vorzukühlen, bevor sie die Kühlzone erreicht, um die erforderliche Küh­ lung innerhalb der Kühlzone zu reduzieren. Die vorliegende Erfindung erfordert die Vermeidung dieses Kühleffekts.

Gegenwärtig werden drei bekannte Verfahren zur Erhöhung des Kohlenstoffanteils von direkt reduzierten Eisenprodukten verwendet, die alle in der Praxis angewandt werden. Diese drei Methoden sind:

• 1) die Verringerung der Reduktionsgastemperatur im Ofenheißwind,
• 2) die Erhöhung des Methan- oder anderen Kohlenwasserstoff­ anteils des Reduktionsgases im Heißwind durch Zusatz von Erdgas, und
• 3) das Einblasen von Erdgas in den unteren oder Abgabeab­ schnitt des Hochofens.

Jede dieser Methoden erhöht den Kohlenstoffanteil des direkt reduzierten Eisenprodukts, aber jeder dieser Methoden hat auch Grenzen in der normalen Ofenbetriebsweise.

Die Verringerung der Reduktions(Heißwind-)Gastemperatur hat sich weltweit als ein Verfahren zur Erhöhung des Kohlen­ stoffanteils im Produkt beim Betrieb von Direktreduktionsan­ lagen als wirksam erwiesen, die Produktionsmenge dieser An­ lagen (Ausstoß) erleidet jedoch ebenfalls eine Verminderung infolge der hierdurch bedingten Verlangsamung der Reduk­ tionsreaktionen. Der Verlust an Produktionskapazität bei Ab­ senkung der Reduktionsgastemperaturen ist über viele Jahre durch Untersuchung der Betriebsergebnisse derartiger Anlagen beobachtet worden.

Eine Erhöhung des Kohlenwasserstoffanteils des Reduktionsga­ ses durch Hinzufügung von Erdgas, um das Reduktionsgas im Heißwind anzureichern, wurde ebenfalls versucht, um den Koh­ lenstoffanteil des Eisenprodukts zu erhöhen. Der zusätzli­ che Kohlenwasserstoff im Reduktionsgas spaltet sich bei den hohen Ofentemperaturen auf und fügt dem Eisenprodukt mehr Kohlenstoff zu.

Das Kracken dieser Kohlenwasserstoffe erzeugt Kohlenstoff, der in das Produkt integriert wird, und Wasserstoff, der nach oben durch den Schachtofen abströmt, wobei er als zu­ sätzliches Reduktionsmittelgas zur Reduzierung des Eisen­ oxids zu metallischem Eisen (oder direkt reduziertem Eisen) in der oberen Reduktionszone des Schachtofen wirkt. Der An­ teil an Kohlenwasserstoffen, die in die Ofenatmosphäre ein­ geführt werden können, ist begrenzt, da das Aufspalten bzw. Kracken der Kohlenwasserstoffe eine endotherme Reaktion ist. Ein Übermaß an Kohlenwasserstoffen im Reduktionsgas führt, wenn sie gekrackt werden, um Kohlenstoff (C) plus Wasser­ stoff (H ₂) zu bilden, zu einem Abkühlungstrend im Schacht­ ofen. Die resultierende Verminderung der Temperatur des Be­ schickungsgutes verursacht eine langsamere Reduktionsreak­ tion zwischen dem Reduktionsgas und dem Eisenoxid und führt zwangsläufig zu einer niedrigeren Produktivität. Außerdem beeinflußt in einer Heißentnahme/Heißpreß-Direktreduktions­ anlage die zusätzliche Kühlung nachteilig die Fähigkeit des metallischen Eisenproduktes verpreßt zu werden, eine Situa­ tion, die stets vermieden werden muß.

Die Einblasung von Erdgas in die untere konische Kühl- und Abgabezone des Schachtofens hat sich auch als ein Verfahren erwiesen, um zusätzlich Kohlenstoff in die Produkte einer Direktreduktionsanlage einzuführen. Bei einer Anlage, aus der das Produkt kalt entnommen wird, ist dies eine hervorra­ gende und wirtschaftliche Methode, den Kohlenstoffanteil des Produkts zu erhöhen. Sie wird nur durch das Maß der Küh­ lung begrenzt, die noch im oberen Abschnitt (Reduktionssek­ tion) des Schachtofens toleriert werden kann, ohne daß sich der Ausstoß des Ofens oder die Produktqualität wesentlich vermindern. Das üblicherweise gewünschte Niveau der Kohlen­ stoffaddition zu dem Eisenprodukt kann leicht erreicht wer­ den, ohne daß der Punkt der Überkühlung der Ofenbeschickung erreicht wird, da es wünschenswert ist, das Eisenprodukt na­ he der Umgebungstemperatur abzugeben. In Heißentnahme/ Heißpreß-Direktreduktionsanlagen (HD/HB) tritt eine be­ stimmte Produktspezifikation zu den Faktoren Produk­ tionsausstoß und Produktqualität hinzu, das Produkt muß näm­ lich ausreichend heiß bei der Entnahme sein, um in Preß­ stücke gepreßt werden zu können. Diese Anforderung an das Produkt begrenzt in erheblichem Maße den Anteil von Erdgas, der in den unteren Abschnitt des Ofens, der das Produkt heiß abgibt, eingeblasen werden kann. Die endotherme Reaktion des Krackens des Erdgases kann die Beschickung auf eine Tempera­ tur unterhalb der Minimaltemperatur für eine gute Verpres­ sung absenken.

Die drei vorbeschriebenen Methoden haben alle die gleiche Temperaturbegrenzung. Die Reduktionstemperatur im Hochofen muß oberhalb von zumindest 760°C gehalten werden, wenn die Produktion aufrechterhalten werden soll. Im Falle der Anwen­ dung eines HD/HB-Ofens muß die Heißausgabetemperatur des Gu­ tes (oberhalb ungefähr 700°C) ebenfalls aufrechterhalten werden, um ein gutes Verpressen des Eisenproduktes zu errei­ chen. Dieses abschließende Temperaturerfordernis für Heiß­ ausgabeanlagen beeinträchtigt wesentlich die Effektivität dieser drei Verfahren für die gewünschte Kohlenstoffanrei­ cherung in dem Eisenprodukt.

Das Problem ist zweifach. Zum einen besteht es darin, Koh­ lenstoff zu dem Produkt hinzuzufügen und zweiten, einen Bei­ trag zu irgendwelchen endothermen Belastungen der Ofenbe­ schickung im wesentlichen zu vermeiden.

Es ist ein Grundziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfah­ ren und eine Einrichtung zur Herstellung von direkt redu­ zierten Eisenprodukten mit höherem Kohlenstoffanteil in ei­ nem Direktreduktionsofen zu schaffen, ohne daß hierdurch die Gesamtbetätigung bzw. der Gesamtbetriebsablauf im Ofen be­ einträchtigt werden.

Es ist außerdem ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zur Vermeidung von signifikanten endothermen Re­ aktionen mit der Beschickung eines Direktreduktionsofens zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung eines Gas­ gemisches zur Einblasung in eine Kühl- und Ausgabezone eines Direktreduktionsofens zu schaffen, die den Betriebsablauf im Ofen nicht nachteilig beeinflussen.

Erfindungsgemäß werden die vorerwähnten Schwierigkeiten durch eine kontrollierte, gesteuerte Zuführung von heißem, reformierten Gas, das mit Erdgas angereichert ist, in die Ofenausgabezone gelöst.

Die Erreichung dieser Ziele beruht auf der Tatsache, daß die reformiertes Gas/Erdgas-Mischung, vom Standpunkt der Reak­ tionswärme aus gesehen, ein im Gleichgewicht befindliches System bildet. Der Nachteil der Hinzufügung von Naturgas bzw. Erdgas in den Ofen beruht üblicherweise darauf, daß die endothermen Krackreaktionen innerhalb des Ofens eine Abküh­ lung verursachen. In dem reformiertes Gas/Erdgas-Gemisch führt eine ausgeglichene Reaktion zu den Krackreaktionen:

2CO(g)=C(s)+CO₂ (g)

Dies ist die Boudouard-Reaktion. Diese Reaktion ist wegen des hohen Kohlenmonoxid (CO-Anteils) in dem reformierten Gas möglich. Wenn die Temperatur im Ofen wegen des Kühleffekts, bedingt durch das Kracken des Erdgases, beginnt abzufallen, fördert das Gleichgewicht der Boudouard-Reaktion die Ablage­ rung von Kohlenstoff in größerem Maße. Die Ausscheidung von Kohlenstoff nach der Boudouard-Reaktion ist eine exotherme Reaktion. Daher wird durch Mischung des reformierten Gases und des Natur- bzw. Erdgases in einem richtigen Verhältnis ein Ausgleich zwischen den endothermen und exothermen Wärme­ belastungen des Ofens innerhalb desselben verwirklicht. Wenn das Erdgas die Beschickung des Hochofens durch Kracken des Erdgases abkühlt, sorgt das Kohlenmonoxid (CO) dafür, daß die verlorene Wärmemenge durch Aufspaltung in CO₂ und festen Kohlenstoff ersetzt wird.

Die Erdgas/reformiertes Gas-Mischung wird in den unteren ko­ nischen Abschnitt des Ofens mit einer Temperatur bei oder über der erforderlichen Minimaltemperatur eingeblasen, die notwendig ist, um eine gute Verpressung des Ofengutes zu er­ reichen. Diese Einlaßtemperatur wird durch die Menge des kalten Erdgases, die zur Anreicherung des heißen reformier­ ten Gases hinzugefügt wird, gesteuert. Da die reformiertes Gas/Erdgas-Mischung im unteren konischen Bereich des Ofens heiß ist, trägt sie zusätzlich zur Unterstützung des Anfah­ rens der Anlage bei.

Das reformiertes Gas/Erdgas-Gemisch erzeugt mehr Kohlenstoff als das Verfahren der Verwendung angereicherten Reduktions­ gases wegen der niedrigeren Temperatur in der unteren koni­ schen Region des Ofens. Im Falle der vorerwähnten Heißwind­ anreicherung bzw. Reduktionsgasanreicherung sind die Tempe­ raturen ausreichend hoch, um die schweren Kohlenwasserstoffe im Erdgas zu kracken, aber die Temperatur ist auch zu hoch zum Ablauf der Boudouard-Reaktion für eine Abscheidung von Kohlenstoff. In der unteren konischen Region des Ofens sind die Temperaturen niedriger als die Heißwind- bzw. Reduktionsgastemperaturen. Die Atmosphäre ist hinreichend kühl, um den Ablauf der Boudouard-Reaktion zu sichern, die die Kohlenstoffablagerung unterstützt, gleichzeitig jedoch warm genug, um die Kohlenwasserstoffe im Erdgasanteil des Gemisches zu kracken. Es ist diese leicht kühlere Atmosphäre bzw. Umgebung in der unteren konischen Region des Ofens, die dieses Verfahren zu besseren Ergebnissen führt, als sie mit der einfachen Anreicherung des Heißwindes bzw. Reduktionsga­ ses mit Erdgas erreicht werden. Durch diese kühleren Tempe­ raturen wird eine doppelte Aufkohlung erreicht, die nicht bei den Heißwindtemperaturen erreicht werden kann.

Schließlich fügt der Zusatz des Gemisches aus heißem refor­ mierten Gas und Erdgas mit einem Mischungsverhältnis, durch das keine Abkühlung der Beschickung des Hochofens stattfin­ det, ein heißes, nach oben strömendes Gas in die Reduktions­ zone des Hochofens ein. Während die Zuführung von Erdgas al­ lein eine Zuführung kalten Gases bildet, das vom unteren ko­ nischen Bereich des Hochofens nach oben zur Mitte der Reduk­ tionszone strömt, führt das reformiertes Gas/Erdgas-Gemisch zur Einführung eines wesentlich heißeren Gases in die Mitte des Hochofens.

Zusammenfassend wird durch das erfindungsgemäß vorgeschlage­ ne Verfahren eine reformiertes Gas/Erdgas-Mischung in den un­ teren Entnahmeabschnitt oder Kegelteil eines Direktreduktions-Hochofens eingeführt oder eingeblasen und schafft einen im allgemeinen höheren Kohlenstoffanteil im Hochofenprodukt als dies bei der Einblasung von Erdgas al­ lein der Fall ist. Das Mischungsverhältnis wird überwacht und gesteuert, um eine Abkühlung der Beschickung des Hoch­ ofens zu vermeiden und beim Anfahren desselben führt das er­ findungsgemäße Verfahren zur Beschleunigung der Aufheizung der Beschickung und zur besseren Initiierung des Beginns der Reduktionsreaktionen. Durch die Erfindung wird das gewünsch­ te Kombinationsergebnis, höhere Aufkohlung, keine Abkühlung, erreicht.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Verbesserung eines her­ kömmlichen Schacht- bzw. Hochofens ist im Anspruch 1 näher gekennzeichnet, vorteilhafte Weiterbildungen derselben ent­ halten die Ansprüche 2 bis 8.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels und einer Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt schematisch eine Einrichtung zur Verwirklichung des Verfah­ rens nach der vorliegenden Erfindung.

Wie in der beigefügten Zeichnung gezeigt, verwendet das er­ findungsgemäße Verfahren einen Reduktionsofen 10 vom Verti­ kalschachttyp, nachfolgend als Hochofen bezeichnet, der eine obere Reduktionszone 12 im oberen Bereich des Hochofens 10 eine Heißwindeinführungszone 14 im Mittelabschnitt des Hoch­ ofens 10 und eine Aufkohlungssteuerungs- und Produktausgabe­ region 16 im Bodenbereich des Hochofens 10 aufweist. Eisen­ oxidpellets oder andere Materialien wie Eisenerz werden in den Hochofen 10 unter dem Einfluß der Schwerkraft von oben als Beschickung eingeführt, um ein Teilchenbett (Möllersäu­ le) von Eisenoxid enthaltendem Material, das die Beschickung des Hochofens 10 bildet, innerhalb des Ofens herzustellen. Das metallische oder reduzierte Material wird vom Hochofen durch die Ausgabeöffnung 20 am Boden entnommen. Ein Heißwind- und Blassystem, allgemein durch das Bezugszeichen 24 bezeichnet, umgibt den Hochofen 10. Heißes Reduktionsgas wird in die Reduktionszone durch Gasöffnungen innerhalb des Heißwindgassystems eingeführt. Das heiße Reduktionsgas strömt nach innen und durch die Reduktionszone im Gegen­ stromprinzip zur Gravitationsbewegung der Beschickung nach oben. Das Reduktionsgas reagiert mit der Beschickung um Gichtgas zu bilden, das den Hochofen durch ein Gasauslaßrohr 30 an der Oberseite des Hochofens 10 verläßt.

Ein Reformierofen 40 mit durch Heizstoff gefeuerten Brennern (nicht gezeigt) und eine Mehrzahl von indirekten Wärmetauscher-Katalysatorrohren 42, die von außen beheizt werden und von denen nur eines gezeigt ist, erzeugt das hei­ ße Reduktionsgas. Das Reduktionsgas strömt von den Katalysa­ tor enthaltenden Rohren 42 durch das Rohr 44, das reformier­ tes Gas führt. Ein Teil des reformierten Gases strömt durch das Rohr 46 zu dem Heißwind/Blas-System 24, ein zweiter Teil des reformierten Gases strömt durch das Rohr 48 zu einer heißen Venturidüse 50. Das Gasrohr 52 verbindet die Venturi­ strecke 50 mit einem Ventil 54, das seinerseits mit dem un­ teren konischen Abschnitt 16 des Hochofens 10 durch ein Rohr 56 verbunden ist.

Eine Erdgasquelle N ist durch ein Rohr 58, das Erdgas führt, mit dem Rohr 56 verbunden, wobei das das Erdgas führende Rohr 58 eine Zumeßöffnung 60 und ein Strömungssteuerventil 62 aufweist.

Die elektrische Steuerung für das Verfahren enthält ein Strömungssteuerglied 68, das ein Signal von der heißen Ven­ turidüse 50 aufnimmt und das Ventil 54 steuert, ferner ein Strömungssteuerglied 70, das ein Signal von der Zumeßöffnung 60 für das Naturgas aufnimmt und ein Signal an das Ventil 62 gibt. Die Strömungssteuerungsorgane 68 und 70 sind mit einer Verhältnisbildungseinrichtung 72 verbunden, die eine compu­ tergesteuerte Steuereinrichtung bildet. Ein Thermoelement 74 im Bodenbereich des Hochofens 10 kann mit der Verhältnissteuerungseinrichtung 72, falls gewünscht, verbun­ den sein, ist jedoch im allgemeinen mit einer optischen An­ zeige zur Ablesung durch eine Bedienungsperson versehen. Ein Thermoelement 76 im Rohr 56 an der hochofenseitigen Sei­ te der Verbindung mit dem Rohr 58, wobei diese Verbindung der Gemischbildungsabschnitt für die Gase ist, kann eben­ falls mit der Verhältnisbildungseinrichtung 72 verbunden sein. Eine Gasanalyseeinrichtung 78 im Rohr 56 nahe dem Hochofen 10, die mit der Verhältnisbildungseinrichtung 72 verbunden ist, analysiert den Methananteil des Gases im Rohr 56.

Im Betrieb wird das Prozeßgas von der Quelle G erhalten und kann abgenommenes Gichtgas von der Hochofen-Abströmöffnung 30 Erdgas, Methan oder ein Gemisch davon sein, das im we­ sentlichen zu Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H ₂) refor­ miert wird. Das reformierte Gas wird geteilt, ein Teil strömt direkt in das Heißwind/Blassystem 24 als Reduktions­ gas und ein zweiter Teil wird durch die Warmventuridüse 50 gemessen bzw. dosiert zugeführt, die ein Signal an das Strö­ mungssteuerglied 68 abgibt, das das Warmventil 54 aktiviert, um die Strömung auf einen bestimmten festgesetzten Wert zu halten. Erdgas wird von der Quelle N mit Umgebungstemperatur in das System eingeführt und durch die Drosselstelle 60 be­ messen bzw. dosiert zugeteilt. Die Zumeßöffnung 60 erzeugt ein Signal für die Strömungssteuerungseinrichtung 70. Das Strömungssignal für das reformierte Gas von der Warmventuri­ düse 50 wird von der Strömungssteuerungseinrichtung 78 zu der Verhältnisbildungseinrichtung 72 übertragen.

In der Verhältnisbildungseinrichtung 72 wird der Setzwert für die Erdgas-Strömungssteuerungseinrichtung 70 berechnet und zur Berücksichtigung an die Steuerungseinrichtung 70 übertragen. Durch dieses Steuerungssystem wird ein festes Mischungsverhältnis von reformiertem Gas zu Erdgas aufrecht­ erhalten. Die Gasanalyseeinrichtung 78 bestimmt den Methan­ gehalt (CH₄) des Gasgemisches vor seinem Einblasen in den unteren Kegel des Hochofens 10 und gibt den festgestellten Wert für den Methangehalt an die Verhältnisbildungsein­ richtung 72, die das Verhältnis von Erdgasströmung zu Strö­ mung des reformierten Gases einstellt, um den gewünschten Methangehalt einzustellen.

Das Thermoelement 74, das in der Produktausgabekammer 16 des Hochofens 14 angeordnet ist, registriert die Temperatur des Beschickungsgutes, nachdem es die Einblasstelle für das Gas­ gemisch passiert hat. Wenn die Temperatur unter der Einbla­ sung des Gasgemisches zu stark abfällt, kann die Verhältnisbildungseinrichtung 72 entweder den Anteil von Erdgas in dem Gemisch reduzieren oder die Strömungsmenge bzw. Strömungsgeschwindigkeit der Mischung in den Hochofen 10 vermindern. Wenn die Temperatur in der Ausgabekammer 16 zu stark ansteigt, kann die Erdgasströmung erhöht oder die Strömungsmenge bzw. Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemi­ sches erhöht werden, in beiden Fällen wird die Temperatur auf den gewünschten Bereich gesenkt werden. Die Verhältnisbildungseinrichtung 72 bestimmt, auf welche Weise das Ergebnis erzielt werden soll, d.h. ob das Gemischver­ hältnis oder die Strömungsmenge bzw. Strömungsgeschwindig­ keit der Mischungseinführung entsprechend der durch das Thermoelement 76 angezeigten Gasgemischtemperatur geändert werden sollen. Wenn die Beimengung von Erdgas vermindert wird, nähert sich diese Temperatur (des Gemisches) derjeni­ gen des heißen, reformierten Gases, abzüglich der inneren Temperaturverluste durch das Rohrsystem selbst. Ein scharfer Anstieg der Temperatur, angezeigt durch das Thermoelement 74 für die Produktausgabekammer 16, könnte eine zu starke CO-Reaktion anzeigen, wobei in diesem Fall der Anteil von Erdgas bzw. die Einströmung von Erdgas erhöht werden sollte, um eine örtliche Überhitzung der Beschickung des Ofens zu vermeiden. Der Kohlenstoffanteil bzw. die Aufkohlung des me­ tallischen Eisenpelletprodukts hängt vom Kohlenwasserstoff­ gas-Anteil des Gasgemisches ab, bestimmt durch die Mischung der Bestandteile des Gemisches im richtigen Verhältnis für eine Balance der endothermen und exothermen Reaktionen in­ nerhalb der Ausgabesektion des Hochofens 16.

Durch die obigen Darlegungen wird deutlich, daß durch die Erfindung das Problem der Abkühlung des direkt reduzierten Eisens durch das endotherme Kracken von Methan oder seiner Äquivalente zur Erzeugung von Kohlenstoff, und durch exo­ therme Dissoziation bzw. Zerlegung von Kohlenmonoxid zur Er­ zeugung von Kohlenstoff überwunden wird, so daß endotherme und exotherme Reaktionen innerhalb der Ausgabesektion des Ofens bzw. Hochofens ausgeglichen werden bzw. sich im Gleichgewicht befinden.

Claims (12)

1. Einrichtung für einen vertikalen Schachtofen zur Reduk­ tion von Eisenoxid, mit einer oberen Reduktionszone, einer Zwischenreduktionszone und einer unteren Aufkohlungs- und Produktausgabezone, einer Reduktionsgas-Einführungsein­ richtung zur Einführung von Reduktionsgas zwischen den End­ abschnitten des Schachtofens, einer Entnahmeeinrichtung zur Abführung des reduzierten metallischen Produkts vom Boden des Schachtofens und einer Einrichtung zur Entfernung von reagiertem Gichtgas an der Oberseite des Schachtofens, ge­ kennzeichnet durch:
einen Reformierofen (40) mit einer Prozeßgasquelle (G), die mit diesem verbunden ist,
eine erste Leitung (44), die einen Gasausgang des Refor­ mierofens (40) mit der Einrichtung (24) zur Einführung von Reduktionsgas in den Schachtofen (10) verbindet,
eine zweite Leitung (48, 52, 56), die die erste Leitung (44) mit der Aufkohlungs- und Produktausgabezone (16) des Schachtofens (10) verbindet,
eine Erdgasquelle (N),
eine dritte Leitung (58), die die Erdgasquelle (N) mit der zweiten Leitung (48, 52, 56) verbindet,
eine Einrichtung (72) zur Steuerung des jeweiligen Gasan­ teils, der in die Produktausgabezone (16) aus dem Reformier­ ofen (40) und der Erdgasquelle (N) eingeführt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Leitung (48, 52, 56) eine Warmventuridüse (50) und ein erstes Strömungssteuerventil (54) aufweist, sowie eine Steuerungseinrichtung (68), die zur Einstellung des ersten Strömungssteuerventils (54) in Abhängigkeit von einem Signal, das von der Warmventuridüse (50) erzeugt ist, steuerbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Leitung (54) eine Zumeßöffnung (60) und ein zwei­ tes Strömungssteuerventil (62) aufweist, und eine Einrich­ tung (70) zur Einstellung des zweiten Strömungssteuerventils (62) in Abhängigkeit von einem Signal, das durch die Erdgas-Zumeßöffnung (60) erzeugt ist, steuerbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (68, 70) zur Einstellung des ersten Ventils (64) und des zweiten Ventils (62) Strömungssteuerungsein­ richtungen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungssteuerungseinrichtungen (68, 70) durch eine com­ putergesteuerte Verhältnisbildungseinrichtung (72) verbunden sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Produktausgabezone (16) des Schachtofens (10) ein Thermoelement (74) zwischen einer Produktausgabeöffnung (20) und einer Einströmöffnung der zweiten Leitung (48, 52, 56) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Leitung (48, 52, 56) eine Einrichtung (76) zur Analyse des in der Leitung dem Schachtofen (10) zuströmenden Gasgemisches eingesetzt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (78) zur Bestimmung und Anzeige der Gastem­ peratur unmittelbar stromab des Verbindungsknotens zwischen der zweiten Leitung (48, 52, 56) und der dritten Leitung (58) vorgesehen ist.

9. Verfahren zur Steuerung des Kohlenstoffanteils von heißen metallischen Eisenpellets, die im Gegenstrom von heißem Re­ duktionsgas unter Abwärtsbewegung einer Eisenoxidbeschickung in einem im wesentlichen vertikalen Schachtofen erzeugt wer­ den, wobei der Schachtofen eine obere Reduktionszone und ei­ ne untere Produktausgabezone aufweist, gekennzeichnet durch:
Einführung von zerkleinertem Eisenoxid in das Innere des Schachtofen (10), um eine Beschickung desselben herzustel­ len,
Entfernung eines Teils der Beschickung vom Boden der Pro­ duktausgabezone (16) um ein gravitationsbedingtes Sinken der Beschickung im Schachtofen (10) zu erreichen,
Einführung eines heißen Reduktionsgases in die Reduktions­ zone (14), um mit dieser absinkenden Beschickung zu reagie­ ren und ein reagiertes Gichtgas zu bilden,
Entfernen des reagierten Gichtgases von der Oberseite der Reduktionszone, um eine Gegenströmung von Reduktionsgas durch die sich nach unten bewegende Beschickung zu erzeugen,
Einführung eines Kohlenwasserstoffgasgemisches von heißem, reformierten Reduktionsgas und kaltem Erdgas zu der Produkt­ ausgabezone (16) des Schachtofens, wodurch der Kohlenstoff­ anteil des metallischen Eisenpelletprodukts durch Variation der Kohlenwasserstoffgas-Eingangsbedingungen zu dem Schacht­ ofen (10) gesteuert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße reformierte Reduktionsgas ein katalytisch refor­ miertes Gas, das aus der Gruppe enthaltend Methan, Erdgas, reagiertes Gichtgas aus der Reduktionszone eines Direktre­ duktionsofens oder Mischungen derselben ausgewählt wurde, ist.

11. Verfahren zur Erzeugen eines heißen, aufgekohlten metal­ lischen Eisenprodukts in einem im wesentlichen vertikalen Schachtofen, der eine obere Reduktionszone aufweist, in der Eisenoxid mit einem gasförmigen Reduktionsmittel reagiert und der eine untere Aufkohlungssteuerungs- und Produktausga­ bezone aufweist, gekennzeichnet durch:
Einführen teilchenförmigen Eisenoxids in das Innere des Schachtofens (10), um eine Beschickung desselben herbeizu­ führen,
Entfernen eines Teils der Beschickung aus der Abgabezone (16), um ein gravitationsbedingtes Absinken der Beschickung im Schachtofen (10) zu erreichen,
Einführen eines heißen gasförmigen Reduktionsmittels in die absinkende Beschickung innerhalb der Reduktionszone (14), um mit der Beschickung zu reagieren und ein metallisches Eisen­ produkt und reagiertes Gichtgas zu erzeugen,
Abführen des reagierten Gichtgases von der Oberseite des Schachtofens (10), um im Gegenstromprinzip das Reduktionsgas durch die absinkende Beschickung zu führen,
Einblasen einer Kohlenwasserstoffgasmischung, bestehend aus heißem, reformierten Reduktionsgas und kaltem Erdgas zu der Produktausgabezone (16) des Schachtofens (10), wodurch der Kohlenstoffanteil des metallischen Eisenpelletprodukts durch Steuerung der Mischung des reformierten Gases und des Erdga­ ses im richtigen Verhältnis gesteuert wird, derart, daß in der Ausgabezone (16) des Schachtofens (10) ein Gleichgewicht der endothermen und exothermen Reaktionen erhalten wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße reformierte Reduktionsgas ein katalytisch refor­ miertes Gas ist, ausgewählt aus der Gruppe Methan, Erdgas, reagiertes Gichtgas aus der Reduktionszone eines Direktre­ duktionsofens und/oder Mischungen derselben.