Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Ver
fahren zur Eisenerzreduktion nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs und des nebengeordneten Anspruchs.The invention relates to a device and a Ver
drive to iron ore reduction according to the generic term of
Main claim and the subordinate claim.
Eine Vorrichtung zur Eisenerzreduktion mit Kohle ist
der sogenannte Drehherdofen, bei dem eine ringförmige
sich drehende Herdfläche vorgesehen ist, die an einer
Beschickungsstelle mit Eisenerz und der Kohle be
schickt wird. Das Reduktionsprodukt wird nach fast
vollständiger Umdrehung des Drehherdes kurz vor der
Aufgabestelle des Rohmaterials abgenommen. Über dem
Drehherd ist eine ringförmige Haube aus feuerfestem
Material angeordnet, an deren Wänden oder in deren
Decke die Brenner zur Erwärmung des Beschickungsgutes
sitzen.A device for iron ore reduction with coal is
the so-called rotary hearth furnace, in which an annular
rotating stove surface is provided on a
Loading point with iron ore and coal
is sent. The reduction product is almost after
complete rotation of the lathe just before the
Acceptance point of the raw material accepted. About that
Rotary hearth is an annular hood made of fireproof
Material arranged on the walls or in their
Cover the burners to heat the load
to sit.
Die für die Reduktion und die Kohlevergasung erfor
derliche Enthalpie wird dabei größtenteils durch Ver
brennung von Erdgas und/oder von im Prozeß erzeugtem
Kohlenmonoxid durch Luft freigesetzt. Die erwähnten
erforderlichen Brenner sind entweder im Dach oder in
den inneren oder äußeren Wänden der ringförmigen Hau
be über dem Drehherd angebracht. Die Wärme wird dabei
weitgehend durch Strahlung vom erhitzten feuerfesten
Material auf das Beschickungsgut auf dem Drehherd
übertragen. Direkte Wärmeabgabe der Verbrennungsgase
an die Beschickung wird aus thermodynamischen Gründen
vermieden.Required for reduction and coal gasification
enthalpy is largely determined by Ver
burning of natural gas and / or of process-generated
Carbon monoxide released by air. The mentioned
required burners are either in the roof or in
the inner or outer walls of the ring-shaped house
be attached above the rotary hearth. The heat is there
largely from radiation from the heated refractory
Material on the load on the rotary hearth
transfer. Direct heat emission from the combustion gases
the feed is used for thermodynamic reasons
avoided.
Die Abgase werden möglichst dicht unter der Decke der
Haube bis zu einem Abgasauslaß des Ofens geleitet. Je
nach Aufbau der Vorrichtung befindet sich der Abgas
auslaß entweder nahe an der Stelle, an der das fri
sche Beschickungsgut aufgegeben wird oder in der Nähe
des Materialaustritts, wobei das Abgas im ersteren
Fall im Gegenstrom zum Beschickungsgut und im letzte
ren Fall im Gleichstrom zum Beschickungsgut strömt.The exhaust gases are as close to the ceiling as possible
Hood passed to an exhaust gas outlet of the furnace. Each
the exhaust gas is located after the device has been set up
outlet either close to where the fri
feed material is abandoned or nearby
of material leakage, with the exhaust gas in the former
Case in counterflow to the load and in the last
ren case flows in direct current to the load.
Da die Wärme überwiegend durch Strahlung auf das Be
schickungsgut übertragen wird, ist die Anwendung des
Gegen- bzw. Gleichstromprinzips nicht sinnvoll. So
bald die Gase soweit abgekühlt sind, daß sie nicht
mehr direkt oder indirekt zur Strahlung beitragen,
sind sie im Sinne der Energieübertragung inert. Diese
"inerten" Gase strömen aber auf ihrem Weg zum Auslaß
an den im Strömungsweg liegenden Brennern vorbei,
wodurch sie dazu beitragen, daß die von diesen Bren
nern stammenden Gase durch nicht mehr für den Prozeß
nützlichen Abgase verdünnt werden und so schneller
und stärker abgekühlt werden, als wenn diese inerten
Abgase nicht vorhanden wären. Die frisch aus den je
weiligen Brennern austretenden Gase geben somit weni
ger Strahlungswärme an das Beschickungsgut ab, als
sie abgeben würden, wenn die bereits "entwerteten"
Heizgase als Abgase aus dem Reaktionsraum entfernt
werden, bevor sie sich mit diesen frischen Gasen mi
schen können. Diese Überlegung zeigt, daß die im
Stand der Technik benutzte Abgasführung im Drehherd
ofen zu einer geringeren Wärmeausnutzung führt als
möglich wäre.Since the heat is mainly due to radiation on the Be
is transferred, the application of the
Counter- or co-current principle does not make sense. Like this
soon the gases have cooled to the point where they are not
contribute more directly or indirectly to radiation,
they are inert in the sense of energy transfer. This
However, "inert" gases flow on their way to the outlet
past the burners in the flow path,
thereby contributing to the fact that the Bren
gases originating from the process
useful exhaust gases are diluted and so faster
and be cooled more than if they were inert
Exhaust gases would not be present. The freshest ever
Gases escaping from the burner thus give less
radiant heat to the load, than
they would hand over if the already "canceled"
Heating gases removed as exhaust gases from the reaction space
before dealing with these fresh gases
can. This consideration shows that the
State of the art used exhaust gas routing in the rotary hearth
oven leads to less heat utilization than
it is possible.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur Eisenerzreduktion
mit Kohle zu schaffen, die eine bessere Ausnutzung
der zugeführten Energie gestatten und somit einen
besseren Wirkungsgrad liefern.The invention is therefore based on the object
Device and method for iron ore reduction
to create with coal that is better exploited
allow the supplied energy and thus one
deliver better efficiency.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs und des ne
bengeordneten Anspruchs 3 in Verbindung mit den Merkma
len des jeweiligen Oberbegriffs gelöst.This object is achieved by the kenn
features of the main claim and the ne
dependent claim 3 in conjunction with the Merkma
len of the respective generic term solved.
Dadurch, daß die keine für den Prozeß nutzbare Wärme
mehr abgebenden Heiz- oder Abgase in der Weise durch
entsprechende Auslässe abgezogen werden, daß sie
nicht an weiteren Brennern vorbeiströmen, wobei dies
durch die Anordnung von Abgasauslässen zwischen den
jeweiligen Brennern realisiert wird, kann sich das
inerte Heizgas oder Abgas nicht mehr mit frischem
Heizgas, das noch nutzbare Wärme abgeben kann, ver
mischen. Das frische Heizgas wird nicht abgekühlt und
kann seine gesamte Heizenergie an das Beschickungsgut
oder die Wände der Haube abgeben, wodurch der Wärme
wirkungsgrad verbessert wird.The fact that no heat usable for the process
more emitting heating or exhaust gases in the way
corresponding outlets are deducted that they
do not flow past other burners, this being the case
by the arrangement of exhaust outlets between the
respective burners can be realized
inert heating gas or exhaust gas no longer with fresh
Heating gas, which can still give usable heat, ver
Mix. The fresh heating gas is not cooled down and
can transfer all of its heating energy to the load
or give off the walls of the hood, causing the heat
efficiency is improved.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der einzigen Figur
dargestellt, die schematisch die Anordnung von Abgas
auslässen und Brennern in bezug auf den Drehherd
zeigt.An embodiment is in the single figure
shown schematically the arrangement of exhaust gas
outlets and burners in relation to the rotary hearth
shows.
Der dargestellte Drehherd 1 entspricht dem des Stan
des der Technik, der beispielsweise einen Umfang von
165 m aufweist und sich mit dem aufgenommenen Be
schickungsgut aus Eisenerz und Kohle langsam dreht.
Während der Drehung wird das Beschickungsgut an einer
Vielzahl von Brennerstellen, zum Beispiel 50, vorbei
geführt, an denen jeweils ein oder mehrere Brenner an
der Wand oder in der Decke der über dem Drehrost an
geordneten Haube angebracht sind. Zwischen den Bren
nerstellen sind im Dachbereich der Haube jeweils Ab
gasauslässe 3 vorgesehen, die abgekühltes Heiz- oder
Brenngas aus dem Brennraum herausführen. Die Abgas
auslässe 3 sind durch die Decke oder die Wände der
Haube hindurchgeführt und vorzugsweise über eine
nicht dargestellte Sammelleitung miteinander verbun
den. Die Abgasauslässe sind in einem solchen Abstand
den jeweiligen Brennern 2 angeordnet, daß sie voll
genutzt werden, d. h. ihre Strahlungswärme abgeben kön
nen aber nicht den nächsten Brenner 3 erreichen, da
mit die dann abgekühlten Heizgase, d. h. die Heizgase,
die keine für den Prozeß nutzbare Wärme mehr enthal
ten, sich nicht mit den Heizgasen des nächsten Bren
ners vermischen und diese abkühlen.The rotary hearth 1 shown corresponds to that of the state of the art, which for example has a circumference of 165 m and rotates slowly with the loaded loading material made of iron ore and coal. During the rotation, the feed material is guided past a plurality of burner points, for example 50, at each of which one or more burners are attached to the wall or in the ceiling of the hood arranged above the rotating grate. Between the Bren nerstellen are each provided in the roof area of the hood from gas outlets 3 , which lead out cooled heating or fuel gas from the combustion chamber. The exhaust gas outlets 3 are passed through the ceiling or the walls of the hood and preferably connected to each other via a manifold, not shown. The exhaust gas outlets are arranged at such a distance the respective burners 2 that they are fully used, ie their radiant heat can NEN but not reach the next burner 3 , since with the then cooled heating gases, ie the heating gases, which are not usable for the process Contain more heat, do not mix with the heating gases of the next burner and cool them down.