Verfahren und Vorrichtung zur Vorbereitung von Feinerzen für die Direktreduktion

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung von Feinerzen mit breitem Körnungsspektrum für die Direktreduktion, wobei die Feinerze der Kornfraktion kleiner 6,3 mm, vorzugsweise kleiner 3 mm, mittels eines Heißluft- oder Rauchgasstromes während eines pneumatischen Fördervorganges, gegebenenfalls unter Rückführung des Feuchtgutes, getrocknet werden, wobei aus dem getrockneten Feinerz die Fraktion 6,3 mm bzw. 3 mm bis ca. 0,04 mm ausgesichtet und der Direktreduktion zugeführt wird.
Die Feinerzfraktion kleiner ca. 0,04 mm, die zusammen mit der Trocknungsluft bzw. dem Rauchgas aus dem dem Flugstromtrockner (3) nachgeschalteten Zyklon (7) ausgetragen wird, gelangt zur Feinsttrennung in einen Multizyklon (10). Das dort abgeschiedene Feinerz wird einer Pelletiereinrichtung (12) zugeführt und unter Zufügung von Wasser (13) und Bindemittel (14) zu Pellets geformt, die schließlich über eine Fördereinrichtung (15) in den Flugstromtrockner (3) aufgegeben werden. Dem Multizyklon (10) ist ein Venturi-Wäscher (17) nachgeschaltet, in welchem die Trocknungsluft bzw. das Rauchgas aus dem Multizyklon (10) gereinigt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung von Feinerzen mit breitem Körnungsspektrum für die Direktreduktion, wobei die Feinerze der Fraktion kleiner 6,3 mm, vorzugsweise kleiner 3 mm, mittels eines Heißluft- oder Rauchgasstromes während eines pneumatischen Fördervorganges, gegebenenfalls unter Rückführung des Feuchtgutes, getrocknet werden, wobei aus dem getrockneten Feinerz die Fraktion 6,3 mm bzw. 3 mm bis ca. 0,04 mm ausgesichtet und der Direktreduktion zugeführt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Hauptanspruch.

[0002] In der bisher unveröffentlichten DE-Patentanmeldung 197 04 566.9 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Direktreduktion von Feinerzen bekannt. Hier werden Feinerze mit einem breiten Körnungsspektrum in einer liegenden Wirbelschichtrinne mit Wasserstoff als Anströmmedium reduziert. Die Wirbelschichtrinne ist in mehrere Kammern unterteilt und in die erste Kammer taucht ein Wärmetauscher zur Aufheizung der Feinerze ein.

[0003] Durch eine Regeleinrichtung wird die Anströmgeschwindigkeit so eingestellt, daß ein ganz bestimmtes Körnungsband in der jeweiligen Kammer verbleibt und jeweils die feinere Feinerzkornfraktion aus der jeweiligen Kammer ausgetragen und in einem Kammer-Heißgaszyklon in Feinerz und Gas getrennt wird. Das abgeschiedene Feinerz gelangt in die jeweils nächstfolgende Kammer. Das Gas aus allen Kammer-Heißgaszyklonen wird schließlich in einem nachgeschalteten Sammel-Heißgaszyklon vom Erz getrennt, während das dort abgeschiedene Erz der letzten Kammer der Wirbelschichtrinne zugeführt wird. Das in den Kammern reduzierte Feinerz wird ausgetragen und von Druckgefäßen zur Weiterverarbeitung transportiert.

[0004] In der ebenfalls noch nicht veröffentlichten DE-Patentanmeldung 197 06 348.9, einer Zusatzanmeldung zu der o. g. DE-Patentanmeldung, wird u. a. beschrieben, wie das aus Druckgefäßen ausgeschleuste Feinerz, bevor es in die liegende Reduktions-Wirbelschichtrinne gelangt, in einem stehenden Wirbelbettreaktor vorgewärmt wird. Als Heizmedium wird das sogenannte Top-Gas aus der liegenden Wirbelschichtrinne verwendet. Außerdem wird für die Beheizung des oder der Wärmetauscher, die in eine oder mehrere Kammern der liegenden Wirbelschichtrinne eingetaucht sind, hoch aufgeheiztes Reduktionsgas benutzt, das anschließend als Anströmmedium in die Anströmböden der Kammern der Wirbelschichtrinne zum Zwecke der Erzreduktion geleitet wird.

[0005] Es ist ferner bekannt, vor Beginn der Feinerzreduktion, die zu behandelnden Feinerzfraktionen vorzutrocknen. Hierzu wird das Feinerz in einen Flugstromtrockner aufgegeben. Hier wird das feuchte Feinerz z. B. mittels einer Dosierschnecke in ein senkrechtes Stromrohr aufgegeben und durch einen über einen Erhitzer aufgeheizten Frischluftstrom mittels eines Ventilators innerhalb weniger Sekunden während des pneumatischen Förderns getrocknet. Der Flugstromtrockner weist einen Umlenkkopf auf, über den noch feuchtes Gut zur Aufgabe zurückgeführt wird. In einem Zyklonabscheider wird die getrocknete Feinerzfraktion größer z. B. 0,04 mm ausgeschleust und der Direktreduktion zugeführt.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, Feinerze, die in einem Flugstromtrockner getrocknet und in dem anschließenden Zyklonabscheider mit der Trocknungsluft austreten, einer Feinsttrennung in Feststoff und Luft zu unterziehen und den abgeschiedenen Feststoff in geeigneter Form dem Reduktionsprozeß entsprechend den eingangs beschriebenen Vorrichtungen zuzr Direktreduktion zuzuführen.

[0007] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung in der Weise gelöst, wie es in den Patentansprüchen beschrieben ist.

[0008] Zur Feinsttrennung der mit der Trocknungsluft bzw. mit dem zur Trocknung benutzten Rauchgas aus dem der Flugstromtrockner nachgeschalteten Zyklonabscheider wird die Feinerzkornfraktion kleiner 0,04 mm einem Multizyklon oder einem Schlauchfilter zugeführt. Das dort fast vollständig ausgeschiedene und ausgetragene Erz wird angefeuchtet, mit einem geeigneten Bindemittel versehen und einer Pelletiereinrichtung, z. B. einem Pelletierteller, zugeführt. Das Wasser zur Befeuchtung des Erzes wird aus der Naßreinigung der Luft bzw. der Gase des Multizyklons bzw. des Schlauchfilters in einem Venturi-Wäscher entnommen. Die auf dem Pelletierteller erzeugten Pellets werden dem Flugstromtrockner zugeführt.

[0009] Nach dem erfindungsgemäßen Vorbereitungsverfahren und der entsprechenden Vorrichtung werden Feinerze in optimaler Weise vorgetrocknet, so daß sie besonders wirtschaftlich in der eingangs beschriebenen Feinerz-Reduktionsanlage behandelt werden können.

[0010] Anhand einer einzigen Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

[0011] Feinerze gelangen auf einem Feinerzförderer (1) über einen Aufgabetrichter in eine Dosiervorrichtung (2), von der aus sie einem Flugstromtrockner (3) aufgegeben werden. Die Heißluft- oder das Rauchgas für den Trockner wird über die Leitung (4) am unteren Ende des senkrechten Stromrohres des Flugstromtrockners (3) zugeführt. Am oberen Ende des Flugstromtrockners (3) befindet sich ein Sichter (5). Das schwere und somit noch feuchte Gut wird dort umgelenkt und über eine Rückführleitung (6) wieder in die Dosiervorrichtung (2) aufgegeben.

[0012] In einem dem Flugstromtrockner (3) nachgeschalteten Zyklon (7) findet eine Trennung Luft bzw. Rauchgas und Feststoff (Feinerz) statt. Die Feinerzfraktion kleiner 6,3 mm, vorzugsweise kleiner 3 mm, wird einem Bunker (8) aufgegeben und von dort aus einem Druckgefäß (9) zugeführt. Mit Hilfe dieses Druckgefäßes (9) wird das Feinerz in die (hier nicht dargestellte) Reduktionsanlage geschleust.

[0013] Die Feinerzfraktion kleiner ca. 0,04 mm mit der Heißluft bzw. dem Rauchgas aus dem Zyklon (7) wird nun dem Multizyklon (10) zur Feinsttrennung aufgegeben. Die dort abgeschiedenen Feinerze werden mittels einer Fördereinrichtung (11) in eine Pelletiereinrichtung (12) gefördert. Dort werden Wasser (13) und Bindemittel (14) eingespeist und das Feinerz mit Hilfe der Rotationsbewegung der Pelletiereinrichtung zu Pellets von etwa 3 mm Durchmesser geformt.

[0014] Diese Pellets gelangen über eine Fördereinrichtung (13) zur Aufgabe in die Dosiervorrichtung (2) und dann in den Flugstromtrockner (3).

[0015] Die im Multizyklon (10) vom Feinerz getrennte Trocknungsluft bzw. das Rauchgas wird über eine Abluft- bzw. Abgasleitung (16) einem Venturi-Wäscher (17) zugeführt. Ablaufwasser aus dem Venturi-Wäscher (17) dient als Befeuchtungsmittel in der Pelletiereinrichtung (12).

[0016] Die Reinluft bzw. das Reingas aus dem Venturi-Wäscher (15) wird über eine Leitung (18) in die Atmosphäre entlassen.

Bezugsziffernliste:

[0017] 

1

Feinerzförderer

2

Dosiervorrichtung

3

Flugstromtrockner

4

Brennluftleitung nach 3

5

Sichter

6

Rückführleitung

7

Zyklon

8

Bunker

9

Druckgefäß

10

Multizyklon

11

Fördereinrichtung unter 10

12

Pelletierteller

13

Wasser

14

Bindemittel

15

Fördereinrichtung für Pellets

16

Abluft- bzw. Abgasleitung von 10

17

Venturi-Wäscher

18

Reinluft- bzw. Reingasleitung

Ansprüche

1. Verfahren zur Vorbereitung von Feinerzen mit breitem Körnungsspektrum für die Direktreduktion, wobei die Feinerze der Kornfraktion kleiner 6,3 mm, vorzugsweise kleiner 3 mm, mittels eines Heißluft- oder Rauchgasstromes während eines pneumatischen Fördervorganges, gegebenenfalls unter Rückführung des Feuchtgutes, getrocknet werden, wobei aus dem getrockneten Feiner: die Fraktion 6,3 mm bzw. 3 mm bis ca. 0,04 mm ausgesichtet und der Direktreduktion zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Fraktion kleiner ca. 0,04 mm zusammen mit der Heißluft bzw. dem Rauchgas einer Feintrennung in Luft bzw. Gas und Feinerz unterzogen wird,

daß die abgetrennte Feinerzfraktion kleiner ca. 0,04 mm befeuchtet, mit Bindemittel versehen und pelletiert wird,

daß die Pellets wieder in den pneumatischen Trocknungsvorgang aufgegeben werden und,

daß die Heißluft bzw. das Rauchgas aus der Feintrennung auf naßem Wege gereinigt und in die Atmosphäre entlassen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Vorbereitung von Feinerzen für die Direktreduktion mit einem Flugstromtrockner (3) mit Sichter (5), erforderlichen Fördermitteln (1, 2, 6, 13), einem Heißluft- bzw. Rauchgasgebläse (4) und einem dem Sichter (5) nachgeschalteten Zyklon (7) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß dem Zyklon (7) zur Feintrennung von Heißluft bzw. Rauchgas und der Feinerzfraktion kleiner ca. 0,04 mm ein Multizyklon (10) oder ein Schlauchfilter nachgeschaltet ist,

daß zur Kompaktierung des im Multizyklon (10) oder Schlauchfilter abgeschiedenen Feinerzes eine Pelletiereinrichtung (12) vorgesehen ist, der Wasser (13) und Bindemittel (14) zuführbar sind,

daß ein Pelletförderer (15) der Pelletiereinrichtung (12) nachgeschaltet ist, auf dem die Pellets dem Flugstromtrockner (3) zuführbar sind, und

daß für die Naßreinigung der Heißluft bzw. des Rauchgases aus dem Multizyklon (10) oder dem Schlauchfilter ein Venturi-Wäscher (17) angeordnet ist.

Zeichnung