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AT405293B - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von geschmolzenem eisen unter verwendung von kohle - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen von geschmolzenem eisen unter verwendung von kohle Download PDF

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AT405293B
AT405293B AT0249086A AT249086A AT405293B AT 405293 B AT405293 B AT 405293B AT 0249086 A AT0249086 A AT 0249086A AT 249086 A AT249086 A AT 249086A AT 405293 B AT405293 B AT 405293B
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Description

AT 405 293 B
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Verbesserung in Schmelzbadvergaser-Schmelzvorrichtungen zum Herstellen von geschmolzenem Eisen unter kontinuierlichem Schmelzen einer Eisenbeschickung in einem Bad. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders auf die Verwendung von nicht-metallurgischen Kohlen anwendbar. 5 Es ist bekannt, pulverförmige Kohle und Sauerstoff dem Unterteil einer Vergaser-Schmelzvorrichtung zuzuführen und Sauerstoff einzubringen, um einen Teil des aus dem Schmelzbad entwickelten Kohlegases zu verbrennen, um die dem Oberteil des Behälters zugeführte Eisencharge zu erhitzen und zu schmelzen. Schwierigkeiten dabei sind nicht effizientes Erhitzen des Bades und lokalisierte Verbrennung.
Das US-Patent 4 317 677 A lehrt einen Wirbelschichtvergaser, worin oberhalb eines Herdes ein 70 Kohlewirbelbett gebildet wird. Wasser oder Dampf und/oder Kohlenwasserstoff werden durch die Seite des Vergasers eingebracht und auch Sauerstoff wird durch die Seite des Vergasers an einer darunterliegenden Stelle zugeführt. Der Wirbelschichtvergaser ist oberhalb des Vergasers direkt mit einem Direktreduktionsofen verbunden, wobei die Gase vom Vergaser entfernt, gereinigt, abgekühlt und dann in den Ofen eingeführt werden, wo sie als Reduktionsgase wirken. Das direkt reduzierte Eisen fällt direkt vom Ahlaß des 75 Ofens durch die Wirbelschicht in das geschmolzene Metallbad. Dies unterscheidet sich wesentlich von der vorliegenden Erfindung, bei der Gas von der Vergaser-Schmelzvorrichtung mit etwas Umwälzgas gemischt und in einen Schachtofen eingeführt wird und das Abgangsobergas gereinigt und abgekühlt wird, dann ein Teil mit dem Vergasergas gemischt wird und ein weiterer Teil direkt in die Vergaser-Schmelzvorrichtung eingeführt wird. Die vorliegende Erfindung verwertet die Gase effizienter als irgendeine der bisher bekann-20 ten Schmelzbadvergaser-Schmelzvorrichtungen.
Andere PS-en, die sich auf Schmelzbadvergaser-Schmelzvorrichtungen beziehen, wie z.B. die US 4 007 034 A, 2 750 278 A, 4 238 226 A und 2 889 219 A, verwenden keine Wirbelschicht.
Gemäß einem weiteren bekannten Verfahren wird Kohlegas aus einer Schmelzbadkohlevergaser-Schmelzvorrichtung zum Herstellen von direkt reduziertem Eisen verwendet. Bei diesem Verfahren ist es 25 unerwünscht, übermäßig Gas zu erzeugen, da es das Wegführen zur Verwendung außerhalb der Anlagengrenzen einer damit verbundenen Direktreduktionsanlage oder des Energiesystems, das die Direktreduktionsanlage speist, erfordert. Das gebildete Gas wird zum Herstellen von hoch metallisiertem, direkt reduziertem Eisen verwendet. Direktreduktionsanlagen bilden im allgemeinen Produkte mit etwa 92 % Metallisierung. 30 Die EP-0 111 176 A1 lehrt, daß nur die feinkörnigen Teilchen aus einer Direktreduktionseinheit einer Vergaser-Schmelzvorrichtung zugeführt werden können, und dies einen wirtschaftlichen Betrieb ohne einem Überschuß an Gas erzielen läßt. Eine Entfernung der großen Partikel aus dem System erfolgt durch einen Kühler, von wo diese Partikel, die zu Problemen führen können, abgeführt werden. Es ist dabei ausgeführt, daß die Grobfraktion nicht in die Schmelzvorrichtung eingebracht werden darf, wenn man ohne Gasüber-35 schuß arbeiten will.
Gemäß der US 4 412 858 A wird das ganze Schwammeisen aus einem Direktreduktionsofen gemahlen oder pulverisiert, und es wird dieses gemahlene Schwammeisen in einer Stiftmühle innig mit Kohle vermischt, und es wird eine weitere Homogenisierung dieser Mischung von gemahlener Kohle und Schwammeisen in einem Speisetrichter vorgenommen. Danach wird diese Mischung mit einem Transport-40 gas durch den Boden in eine Vergaser-Schmelzvorrichtung eingebracht. Im Gegensatz zur Technik der vorliegenden Erfindung erfolgt keine Trennung des Eisens in Grobfraktion und Feinfraktion und auch keine Einbringung in die Schmelze auf verschiedenen Wegen. Es wird auch bei der in dieser US-PS beschriebenen Technik immer Obergas erzeugt und muß für eine Fremdverwendung abgeführt werden.
Nach der DE 30 26 949 A1 wird heißes direkt reduziertes Eisen aus einem Schachtofen einer Vergaser-45 Schmelzvorrichtung zugeführt, welche mit Kohle und Sauerstoff betrieben wird, und bei der eine Wasserdampfeinbringung verwendet wird. Das Abgas von dieser Vergaservorrichtung wird im Direktreduktionsschachtofen zur Reduktion benützt. Ein Teil des Abgases des Schachtofens wird gereinigt, komprimiert und als Trägergas für Kohle benützt. Das ganze direkt reduzierte Eisen wird in einem einzigen ungesiebten und ungeteilten Speisestrom der Vergaser-Schmelzvorrichtung zugeführt, indem der Direktreduktionsofen direkt so mit dem Vergaser-Schmelzofen in Verbindung steht. Das direkt reduzierte Eisen wird durch Schwerkraft auf die Oberseite der Schlackenschicht aufgebracht, in der Hoffnung, daß das zugeführte Material durch die Schwerkraft zum Schmelzbad durchdringen kann; es geht aber dabei erfahrungsgemäß jegliches Feinmaterial in der Schlacke verloren.
Ziel der vorliegenden Erfindung sind somit ein hocheffizientes Verfahren und eine Vorrichtung zur 55 Herstellung von geschmolzenem Eisen unter Verwendung von nichtmetallurgischer Kohle durch Kohlevergasung in einer Schmelzbadvergaser-Schmelzvorrichtung, die mit einem Direktreduktionsofen in Verbindung steht und sowohl den gasförmigen als auch den festen Ertrag des Direktreduktionsofens verwertet. !! 2
AT 405 293 B
Beim Verfahren vorliegender Erfindung zum Herstellen von geschmolzenem Metall aus direkt reduziertem Eisen soll die Energie innerhalb des Direktreduktionssystems effizient genutzt werden.
Es soll weiterhin beim Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Herstellen von geschmolzenem Eisen die volle chemische Energie von zum Teil umgewälztem Reduktionsgas vom Direktreduktionsverfahren verwertet werden, um den in der Vergaser-Schmelzvorrichtung benötigten Brennstoff vorzusehen.
Schließlich soll erfindungsgemäß, wenn dies für eine spezielle Produktionsstätte notwendig ist, der volle chemische Energiegehalt von zum Teil umgewälztem Abgas oder Obergas aus dem Reduktionsofen verwertet werden, um den Brennstoff vorzusehen, der in der Vergaser-Schmelzvorrichtung zum Schmelzen des gebildeten direkt reduzierten Eisens benötigt wird, und die effiziente Wiederverwertung des Energiegehaltes im Direktreduktionssystem zu gewährleisten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit zunächst eine Vorrichtung zum Herstellen von geschmolzenem Eisen, welche: a) eine Schmelzbadvergaser-Schmelzvorrichtung mit einem Oberteil und einem Boden, b) Mittel zum Einführen von teilchenförmiger Kohle und Sauerstoff durch den Boden der Vergaser-Schmelzvorrichtung , c) einen Auslaß für Vergasungsgas an der Oberseite der Vergaser-Schmelzvorrichtung, d) einen zugeordneten Direktreduktionsschachtofen mit einer Metalloxidzufuhr am Oberteil desselben und einem Auslaß für metallisiertes Eisenprodukt am Boden desselben, und mit einem Reduziergaseinlaß zwischen der Oberseite und dem Boden, e) einen Auslaß für reagiertes Obergas am Oberteil des Schachtofens, f) Mittel zum Führen des metallisierten Eisenproduktes vom genannten Produktauslaß zur Vergaser-Schmelzvorrichtung, g) eine erste Leitung, die mit dem Auslaß für Vergasergas an der Vergaser-Schmelzvorrichtung und einem Einlaß für Reduktionsgas in den Direktreduktionsschachtofen in Verbindung steht, h) einen Wäscher-Kühler, i) eine zweite Leitung, die mit dem Wäscher-Kühler und dem Auslaß für reagiertes Obergas in Verbindung steht, j) ein Kohlendioxidentfernungssystem, k) eine dritte Leitung, die mit dem Wäscher-Kühler und dem Kohlendioxidentfemungssystem in Verbindung steht, aufweist, gekennzeichnet durch l) Einlaßmittel (18) zwischen dem Oberteil und dem Boden der Vergaser-Schmelzvorrichtung (10) oberhalb der Badoberfläche zum Einführen einer Grobfraktion von direktreduziertem Eisen zum Bad durch die Einlaßmittel in die Vergaser-Schmelzvorrichtung (10), m) einen Gasmischer (74) in der ersten Leitung (92), n) eine vierte Leitung (73), die mit dem Kohlendioxidentfernungssystem (66) und dem Gasmischer (74) in Verbindung steht, und o) Mittel (12) zum Einfuhren einer Feinfraktion von direktreduziertem Eisen in das Bad durch den Boden der Vergaser-Schmelzvorrichtung (10).
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von geschmolzenem Eisen, welches a) das Einführen von teilchenförmiger Kohle und Sauerstoff in den Boden einer geschlossenen Vergaser-Schmeizkammer, welche ein geschmolzenes Eisenbad darin enthält, b) das Aufteilen der von einem zugeordneten Direktreduktionsschachtofen gelieferten Menge an direktreduziertem Eisen in eine Grobfraktion mit großen Teilchen und in eine Feinfraktion aus feinteiligen Teilchen, c) das Einführen der Grobfraktion des direktreduzierten Eisens in die Vergaser-Schmelzvorrichtung oberhalb der Badoberfläche, und das Einführen der Feinfraktion des direktreduzierten Eisens in die Vergaser-Schmelzvorrichtung durch Blasdüsen unterhalb der Badoberfläche, d) das Umsetzen der Kohle und des Sauerstoffs unter Bildung eines Vergasungsgases innerhalb der Vergaser-Schmelzvorrichtung, e) das Entfernen von Vergasungsgas vom Oberteil der Vergaser-Schmelzvorrichtung, f) das Mischen des Vergasungsgases mit kohlendioxidarmem verbrauchten Obergas von einem Direktreduktionsofen unter Bildung eines Reduktionsgases, g) das Zuführen von Reduktionsgas zum Einlaß eines Direktreduktionsschachtofens, 3 1 »fl Tf -nt
AT 405 293 B h) das Zuführen von Eisenoxid zum Direktreduktionsofen und Entfernen von metallisiertem Eisenprodukt daraus, i) das Entfernen von reagiertem Obergas vom Oberteil des Direktreduktionsofens, und 5 j) das Kühlen und Waschen von entferntem reagierten Obergas und das Entfernen von Kohlendioxid daraus unter Bildung von an Kohlendioxid armen verbrauchten Obergas umfaßt.
Die obigen und weitere Ziele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, die ein schematisches Fließschema des Verfahrens der Erfindung darstellt, welches die gesamte Einrichtung zeigt, die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich ist. το In der Zeichnung ist eine Eisenschmelzevergaser-Schmelzvorrichtung 10 mit einer oder mehreren Formnasen 12 in ihrer Bodenwand versehen, wobei jede Formnase mit einer Sauerstoffquelle 14 und einer Kohlestaubquelle 16 verbunden ist. Die Vergaser-Schmelzvorrichtung 10 weist einen Einlaß 18 für direkt reduziertes Eisen, einen Brenner 20, der mit Sauerstoff von der Quelle 21 und Umwälzgas von der Leitung 22 als Brenngas betrieben wird. Die Vergaser-Schmelzvorrichtung weist auch einen Auslaß 24 für Produkt-75 gas, einen Einlaß 26 für flußmittel, ein Auslaufventil 28 für geschmolzenes Eisen und ein Schlackeauslaßventil 30 auf.
Ein Direktreduktionsofen 40 ist an seinem Oberteil mit einem Einlaß 42 für Eisenoxid, zwischen den Enden des Ofens mit einem Reduktionsgaseinlaßsystem 44 und am Boden des Ofens mit einem Auslaß 46 für direkt reduziertes Eisenprodukt versehen. Ein Auslaß oder Abzug 48 für umgesetztes Gas ist am 20 Oberteil des Ofens vorgesehen, welcher Auslaß mit einem Wäscher 52 in Verbindung steht. Schlamm wird bei 54 in Form einer Aufschlämmung entfernt. Der Gasauslaß vom Wäscher, die Gasleitung 56, führt zu den drei Gasleitungen 58, 60 und 62.
Die Gasleitung 58 ist mit einer Dampfanlage 64 verbunden und liefert brennbaren Treibstoff für die Dampfanlage. Die Gasleitung 60 ist mit einem Kohlendioxidentfernungssystem 66 verbunden. Dampf 25 gelangt bei 68 in das Kohlendioxidentfernungssystem. Kohlendioxid wird bei 70 und CO2-Schwachgas bei 72 entfernt. Heizgas zum Wegtransportieren kann, wenn gewünscht, aus dem System bei 62 entfernt werden oder, wenn erforderlich, irgendwo im Verfahren.
Das an CO2 arme Gas wird wieder geteilt, wobei ein Teil durch die Leitung 73 zu einem Gasmischer 74 (Tempermischer) strömt. Ein zweiter Teil strömt durch die Leitung 22 zum Brenner 20 der Vergaser-30 Schmelzvorrichtung 10.
Beim Betrieb erhält die Schmelzbadvergaser-Schmelzvorrichtung 10 eine Mischung von Kohlestaub und Sauerstoff durch die am Boden der Vergaser-Schmelzvorrichtung angeordneten Formnasen 12. Direkt reduziertes Eisen, vorzugsweise in Form von metallisierten Eisenfeinstoffen, kann von einem Direktreduktionsofen zugeführt werden. Metallisierte Eisenfeinstoffe werden durch den Oberteil der Vergaser-Schmelz-35 Vorrichtung zugeführt, wenn sie in Form großer Teilchen sind, oder sie werden durch den Boden der Vergaser-Schmelzvorrichtung mit der Kohle zugeführt, wenn sie in fein zerteilter Form sind. Ein Flußmittel von der Quelle F, bestehend aus Kalk oder kalziniertem Dolomit, zusammen mit anderen Flußmitteln, wird, je nach Wunsch, der Vergaser-Schmelzvorrichtung durch die Leitung 26 oder durch die Formnase 12 im Boden der Vergaser-Schmelzvorrichtung zugeführt. Kalziumoxid im Flußmittel dient dazu, die Fluidität der 40 Schlacke aufrechtzuerhalten und als Schwefelakzeptor zu wirken, um das in der Vergaser-Schmelzvorrichtung gebildete Gas zu entschwefeln. Um zusätzliche Wärme zum Schmelzen aller der Vergaser-Schmelzvorrichtung zugeführten metallisierten Eisenfeinstoffe vorzusehen, ist im Dach der Vergaser-Schmelzvorrichtung ein selbstkühlender Brenner 20 vorgesehen, der mit Umwälzgas von der Leitung 22 beschickt wird, das behandelt wurde, um ein an Wasser und Kohlendioxid armes Gas zu bilden. 45 Das Produktgas von der Vergaser-Schmelzvorrichtung wird durch den Auslaß 24 entfernt und zu einer Mischstation 74 geführt, wo kohlendioxidarmes Obergas erhitzt wird, um das Produktgas vom Vergaser-Schmelzvorrichtungs-System auf 760 bis 900 *C zu tempern. Dieses Tempergas wird durch den Einlaß 44 in den Direktreduktionsofen 40 eingeführt, wo es als Reduktionsgas zum Reduzieren von Eisenoxid zu einer hoch metallisierten Form von direkt reduziertem Eisen verwendet wird. Vorzugsweise wird das gesamte 50 vom Direktreduktionsofen am Produktauslaß 46 entfernte direkt reduzierte Eisen der Vergaser-Schmelzvorrichtung 10 zugeführt. Jedoch kann ein Teil des direkt reduzierten Eisens bei 80 zur Lagerstätte 82 für spätere Verwendung in der Vergaser-Schmelzvorrichtung oder bei 83 für die Verwendung irgendwo entfernt werden. Weitere metallisierte Eisenfeinstoffe von der Lagerstätte 82, entweder kalt oder vorerhitzt, können mit dem direkt reduzierten Eisen in der Leitung 84 vereinigt werden, um die Zufuhr zu der Vergaser-55 Schmelzvorrichtung zu bilden.
Da das Gas mit dem Eisenoxid im Reduktionsofen gegenläufig reagiert, wird bei der Verwertung des gesamten Wasserstoffs und Kohlenmonoxids eine Gleichgewichtsbarriere erreicht, die durch thermodynamische Grenzen bedingt wird. Daher enthält das Obergas vom Reduktionssystem wertvollen Wasserstoff und 4
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Kohlenmonoxid. Es wird in Vorbereitung zur Wiederverwendung im Kühler-Wäscher 52 gekühlt und gewaschen. Während des Kühlprozesses ist es möglich, daß durch indirekten Wärmeaustausch etwas von dem Dampf gebildet wird, der für die Regenerierungseinheit im Kohlendioxidentfernungssystem erforderlich ist. Ein geringer Teil des gekühlten und gewaschenen Obergases wird dann zu einer Dampfanlage 64 als Brennstoff zum Erzeugen des gesamten oder zumindest des Restes des erforderlichen Dampfes abgelenkt. Der übrige Teil des gewaschenen Obergases wird in einem Kompressor 65 komprimiert und zu dem Kohlendioxidentfernungssystem 66 geleitet. Das im Kohlendioxidentfernungssystem 66 gebildete an Kohlendioxid arme Umwälzgas liefert den Brennstoff für den Brenner 20 der Vergaser-Schmelzvorrichtung 10 und sieht auch das Gas vor, das zum Tempern des Produktgases von der Vergaser-Schmelzvorrichtung im Mischer 74 auf die für die Reduktion erforderliche Temperatur benötigt wird, wie oben beschrieben.
Das System ist überraschend gut ausgewogen und führt zu einer unerwartet hohen Effizienz und niedrigen Kohleanforderungen. Wenn auf Grund von Änderungen der Kohlezusammensetzung zusätzliches Obergas entwickelt wird, kann dem Brenner zum Wiedererhitzen mehr Unmwälzgas zugeführt werden und es muß weniger Kohle/Sauerstoffmischung der Vergaser-Schmelzvorrichtung zugeführt werden. Wenn mehr Umwälzgas zum Speisen des substöchiometrischen Brenners benötigt wird, kann die Badtemperatur von 1500*C bis auf 1400*C gesenkt werden, wobei etwas Umwälzgas von seiner Verwendung als Tempergas zur Verwendung als Brennstoff für den Brenner freigegeben wird. Wenn noch mehr Umwälzgas benötigt wird, kann Dampf aus dem heißen Kohlegas gebildet werden, wobei ebenfalls Umwälzgas freigesetzt wird, das zum Tempern und zur Verwendung als Brennstoff für den Brenner verwendet wird.
Das folgende Beispiel soll die vorliegende Erfindung erläutern.
Beispiel : Zum Erläutern der Leistung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde die Leistung einer Schmelzbadvergaser-Schmelzvorrichtung, die bei 1500 * C arbeitet, berechnet. Das gewählte Verfahrenssystem umfaßt indirekten Wärmeaustausch zum Bilden von Dampf durch Gewinnen von Energie vom heißen Obergas (auch als verbrauchtes Reduktionsgas bekannt), das vom Eisenoxidreduktionsofen entfernt wird. Das Kohlendioxid wird durch ein energieeffizientes Kohlendioxidentfemungssystem, wie eines der heißen Kaliumcarbonatverfahren, entfernt. Der übrige Dampf, der von der Kohlendioxidentfernungseinheit benötigt wird, wird durch Verbrennen von gewaschenem Obergas gebildet. In diesem Beispiel wird kein Dampf aus der empfindlichen Wärme des Produktgases der Vergaser-Schmelzvorrichtung erzeugt. Eine trockene pulverförmige Saar-Kohle wird in der Vergaser-Schmelzvorrichtung verwendet. Ein an Kohlendioxid armes Gas wird in einem substöchiometrischen Brenner verwendet, um die zusätzliche Wärme vorzusehen, die zum Schmelzen des gesamten der Vergaser-Schmelzvorrichtung zugeführten direkt reduzierten Eisens erforderlich ist. Es wird kein Gas zum Abtransportieren über die Anlagengrenzen hinaus gebildet, obwohl andere Verfahrensbedingungen etwas Gas zum Abtransportieren ermöglichen können. Die Analyse der Saar-Kohle ist in Tabelle I angegeben. TABELLE I: Saarkohlestaub
Analyse auf feuchtigkeitsfreier (F.F.) Basis
Kohlenstoff Wasserstoff Stickstoff Sauerstoff Schwefel
Asche 75,2 %-Masse 5.0 Z-Masse 1.5 Z-Masse 9.0 Z-Masse 1.6 Z-Masse 7.7 Z-Masse
Die Feuchtigkeit in der zugeführten Kohle beträgt 0,025 kg/kg F.F. Kohle - der untere Heizwert (F.F.) beträgt 7230 kcal/kg
Wichtige Feststoffanalyse und Feststoffströmungsraten pro Tonne geschmolzenem Eisen und pro Tonne direkt reduziertem Eisen (DRE) sind in den Tabellen II und III angegeben. 5
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TABELLE II
Feststoffströmungsrate pro Tonne t/t DRE t/t geschmolzenes Eisen Eisenoxid 1,41 1,49 Kalk 0,059 0,062 DRE (Produktion/Verbrauch) 1,0 1,055 Kohle (F.F.) 0,435 0,459
TABELLE III
Analyse von eisenhaltigem Rohmaterial, Zwischenprodukt und Produkt %-Masse F@2 O3 FeO Fe Ganggestein C Eisenoxid 97,0 - - 3,0 - DRE - 8,4 86,0 4,1 1,5 geschmolzenes Eisen ’ - - 96,8 - 3,0 'Bemerkung: Das geschmolzene Eisen trägt wegen enthaltenem Silizium etc. nicht exakt zu 100 % bei.
Wichtige Gasanalysen und Strömungsraten sind in den Tabellen IV und V angegeben.
TABELLE IV
Gasanalyse von wichtigen Strömen Strom CO C02 h2 H20 CH* Ar + N2 Sauerstoff - - - - _ 2 Rohgas 61,0 6,0 22,0 8,5 - 2,5 zum Reduktionsofen 55,3 5,5 29,4 2,9 0,8 6,1 Obergas 34,7 25,9 21,1 11,2 1,0 6,1 Umwälzgas, arm an CO2 53,8 1,0 32,7 1,5 1,5 9,5 so 6 55

Claims (13)

  1. AT 405 293 B TABELLE V Gasströmungsrate pro Tonne DRE Strom Strömungsrate Sauerstoff (98 %) Rohgas zum Reduktionsofen Obergas Um wälzgas, arm an CO2 Umwälzgas zum Tempern Umwälzgas zu der Vergaser-Schmelzvorrichtung entferntes CO2 Dampfbildung % Dampf von der Wärmegewinnung vom Obergas % Obergas zur Brennstoffdampfanlage 345 Nm3 1012 2059 2039 1189 1047 142 465 883 kg 34% 9,7 % Die Temperatur des Zufuhrgases beträgt 815 * C. Beim Arbeiten unter diesen Bedingungen beträgt das Kohleerfordernis 3,44 Gcal oder 3,32 Gcal pro Tonne geschmolzenem Eisen. Alternative Ausführungsformen: Der Direktreduktionsofen 40 kann ein Schachtofen oder ein Wirbelschichtofen sein. Der untere Teil 88 des Ofens kann eine Kühlzone zum Kühlen des reduzierten metallisierten Eisenproduktes darstellen. Um die im System verfügbare Energie zur Gänze zu nützen, kann in der Vergasergasleitung 92 oder in der Obergasleitung 94 ein Dampfgenerator 90 angeordnet sein. Aus obigem geht hervor, daß auch andere Modifikationen möglich sind, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Herstellen von geschmolzenem Eisen, welche: a) eine Schmelzbadvergaser-Schmelzvorrichtung mit einem Oberteil und einem Boden, b) Mittel zum Einführen von teilchenförmiger Kohle und Sauerstoff durch den Boden der Vergaser-Schmelzvorrichtung, c) einen Auslaß für Vergasungsgas an der Oberseite der Vergaser-Schmelzvorrichtung, d) einen zugeordneten Direktreduktionsschachtofen mit einer Metalloxidzufuhr am Oberteil desselben und einem Auslaß für metallisiertes Eisenprodukt am Boden desselben, und mit einem Reduziergaseinlaß zwischen der Oberseite und dem Boden, e) einen Auslaß für reagiertes Obergas am Oberteil des Schachtofens, f) Mittel zum Führen des metallisierten Eisenproduktes vom genannten Produktauslaß zur Vergaser-Schmelzvorrichtung, g) eine erste Leitung, die mit dem Auslaß für Vergasergas an der Vergaser-Schmelzvorrichtung und einem Einlaß für Reduktionsgas in den Direktreduktionsschachtofen in Verbindung steht, h) einen Wäscher-Kühler, i) eine zweite Leitung, die mit dem Wäscher-Kühler und dem Auslaß für reagiertes Obergas in Verbindung steht, j) ein Kohlendioxidentfernungssystem, k) eine dritte Leitung, die mit dem Wäscher-Kühler und dem Kohlendioxidentfernungssystem in Verbindung steht, aufweist, gekennzeichnet durch: l) Einlaßmittel (18) zwischen dem Oberteil und dem Boden der Vergaser-Schmelzvorrichtung (10) oberhalb der Badoberfläche zum Einführen einer Grobfraktion von direktreduziertem Eisen zum Bad durch die Einlaßmittel in die Vergaser-Schmelzvorrichtung (10), m) einen Gasmischer (74) in der ersten Leitung (92), 7 AT 405 293 B n) eine vierte Leitung (73), die mit dem Kohlendioxidentfernungssystem (66) und dem Gasmischer (74) in Verbindung steht, und o) Mittel (12) zum Einfuhren einer Feinfraktion von direktreduziertem Eisen in das Bad durch den Boden der VergaserSchmelzvorrichtung (10)
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Dampfkessel (90) aufweist, der mit der zweiten Leitung (94) in Verbindung steht.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine fünfte Leitung (22) aufweist, die mit dem Kohlendioxidentfernungssystem (66) und der Vergaser-Schmelzvorrichtung (10) in Verbindung steht.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (72) zum Entfernen von zum Wegtransportieren bestimmtem Gas aufweist, welche mit der fünften Leitung (22) in Verbindung stehen, zum Entfernen von gereinigtem und gekühltem reagierten Obergas.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Einführen von Sauerstoff in die Vergaser-Schmelzvorrichtung (10) oberhalb der Oberfläche des darin befindlichen Bades aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Vergaser-Schmelzvorrichtung (10) Mittel (26) zum Einführen von Flußmittel in die Vergaser-Schmelzvorrichtung aufweist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Dampfgenerator (90) aufweist, der mit der ersten Leitung (92) in Verbindung steht.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Abführmittel (62) für wegzuführendes Gas, welche mit der dritten Leitung (56) in Verbindung stehen, zum Abführen von gereinigtem und gekühltem reagierten Obergas aufweist.
  9. 9. Verfahren zum Herstellen von geschmolzenem Eisen, welches a) das Einführen von teilchenförmiger Kohle und Sauerstoff in den Boden einer geschlossenen Vergaser-Schmelzkammer, welche ein geschmolzenes Eisenbad darin enthält, b) das Aufteilen der von einem zugeordneten Direktreduktionsschachtofen gelieferten Menge an direktreduziertem Eisen in eine Grobfraktion mit großen Teilchen und in eine Feinfraktion aus feinteiligen Teilchen, c) das Einführen der Grobfraktion des direktreduzierten Eisens in die Vergaser-Schmelzvorrichtung oberhalb der Badoberfläche, und das Einführen der Feinfraktion des direktreduzierten Eisens in die Vergaser-Schmelzvorrichtung durch Blasdüsen unterhalb der Badoberfläche, d) das Umsetzen der Kohle und des Sauerstoffs unter Bildung eines Vergasungsgases innerhalb der Vergaser-Schmelzvorrichtung, e) das Entfernen von Vergasungsgas vom Oberteil der Vergaser-Schmelzvorrichtung, f) das Mischen des Vergasungsgases mit kohlendioxidarmem verbrauchten Obergas von einem Direktreduktionsofen unter Bildung eines Reduktionsgases, g) das Zuführen von Reduktionsgas zum Einlaß eines Direktreduktionsschachtofens, h) das Zuführen von Eisenoxid zum Direktreduktionsofen und Entfernen von metallisiertem Eisenprodukt daraus, i) das Entfernen von reagiertem Obergas vom Oberteil des Direktreduktionsofens, und j) das Kühlen und Waschen von entferntem reagierten Obergas und das Entfernen von Kohlendioxid daraus unter Bildung von an Kohlendioxid armen verbrauchten Obergas umfaßt.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des an Kohlendioxid armen Gases in der Vergaser-Schmelzvorrichtung verbrannt wird, um zusätzliche Wärme zu liefern. 8 AT 405 293 B
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Abwärme vom Direktreduktionsofenobergas zur Bildung von Dampf durch indirekten Wärmeaustausch verwertet wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Abwärme vom Vergasungsgas durch indirekten Wärmeaustausch verwertet wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß gereinigtes gewaschenes Obergas als Brennstoff zum Wegtransportieren entfernt wird. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 9
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