Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Verfahren und Anlagen zur Erzeugung von Metallen und/oder Metallvorprodukten bekannt. Einen besonderen Stellenwert nimmt dabei in einem jeden Verfahren die optimale Verwertung aller bestehender prozessbedingter Ressourcen, beispielsweise die Nutzung entstehender Abwärme, ein.

Für den Kunden bedeutet die Nutzung dieser in der Vergangenheit oft vernachlässigten Ressourcen eine deutliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der installierten Anlage.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 8 weiter zu entwickeln, sodass eine wirtschaftlichere und ressourcenschonendere Betriebsweise eines solchen Verfahrens sowie einer solchen Vorrichtung, als bisher im Stand der Technik gezeigt, möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend dem Verfahren nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, sowie entsprechend der Vorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 8 gelöst.

Dadurch, dass das abgezogene Arbeitsgas, gegebenenfalls nach einer Reinigung, insbesondere als Fördergas, zumindest teilweise zu einem, vorzugsweise pneumatischen, Transport eines, insbesondere feinteilchenförmigen, zumindest teilweise reduzierten metallhaltigen, Materiales verwendet wird, erfolgt eine besonders effektive Verwertung des in dem Schmelzaggregat erzeugten Arbeitsgases. Damit wird die Wirtschaftlichkeit des Betriebes des Schmelzaggregates bzw. der gesamten hüttentechnischen Anlage verbessert.

Es ist im Stand der Technik bislang unbekannt die bei einem Einschmelzprozess entstehenden Gase direkt für die Förderung bzw. den Transport von zumindest teilweise reduziertem Material zu verwenden.

Zum Transport von Materialien in einem Hüttenwerk gelangen im Stand der Technik beispielsweise Gurtföderer oder pneumatische Förderleitungen zum Einsatz. Bei der Förderung von Feinerzen erfreut sich die pneumatische Förderung großer Beliebtheit.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen zur pneumatischen Förderung von Feinerz sind jedoch teuer, aufwendig, und störungsanfällig.

Ein Schmelzaggregat zur Erzeugung von Arbeitsgas ist dem Fachmann aus der Patentveröffentlichung W09704136A1 bekannt. Bislang wurde dieses Arbeitsgas direkt in einen Behandlungsreaktor, beispielsweise einen Schachtofen eingeleitet. Für die Förderung von feinteilchenförmigen Stoffen waren gesonderte aufwendig gestaltete pneumatische Anlagen vorgesehen.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich die vorliegende Erfindung besonders für den Transport von heißen (zumindest oberhalb der Umgebungstemperatur temperierten) zumindest teilweise direkt reduzierten Materiales. Die Temperatur eines solchen Materiales beträgt entsprechend verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mehr als 100°C oder 200° C, bevorzugt mehr als 300° C, besonders bevorzugt mehr als 400° C oder 500° C.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Material bei dem Transport mit dem Arbeitsgas umströmt, und das Material nach erfolgtem Transport wiederum von dem Arbeitsgas abgetrennt.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Arbeitsgas, insbesondere nach der Trennung von dem Material, in ein Behandlungsaggregat, vorzugsweise zur zumindest teilweisen Reduktion und/oder Vorwärmung eines Feststoffes, eingeleitet.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Behandlungsreaktor zur Behandlung, insbesondere zur zumindest teilweisen Reduktion und/oder Vorwärmung, eines, insbesondere feinteilchenförmigen und-metallhaltigen, Einsatzmateriales betrieben, wobei das aus dem Behandlungsreaktor ausgebrachte behandelte Einsatzmaterial durch den, vorzugsweise pneumatischen, Transport in ein Schmelzaggregat und/oder ein anderes Aggregat zur Weiterverarbeitung des behandelten Einsatzmateriales gefördert wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei dem Behandlungsreaktor um einen Reduktionsreaktor, insbesondere einen Wirbelschichtreaktor zur Reduktion von feinteilchenförmigen Feststoffen, wie beispielsweise aus der Patentveröffentlichung US5961690A1 bekannt.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Einsatzmaterial nach der Behandlung in dem Behandlungsreaktor, vorzugsweise in einem Zwischenbehälter, besonders bevorzugt in einer Wirbelschichtschleuse, zwischengespeichert.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Einsatzmaterial nach der Zwischenspeicherung durch das Arbeitsgas, vorzugsweise aus dem Zwischenbehälter, entnommen und transportiert.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das in dem Behandlungsreaktor behandelte Einsatzmaterial zumindest teilweise, gegebenenfalls über eine Wirbelschichtschleuse und/oder ein anderes Zwischengefäß, als Einsatzstoff in das Schmelzaggregat eingebracht und aufgeschmolzen.

Die Erfindung ist weiters durch eine Vorrichtung nach Anspruch 8 gekennzeichnet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine oder mehrere Leitungen zum Transfer des Arbeitsgases vom Schmeizaggregat zu der Einrichtung zum Transport des Materiales vorgesehen ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Behandlungsreaktor zur Behandlung, insbesondere zur zumindest teilweisen Reduktion und/oder Vorwärmung eines, insbesondere feinteilchenförmigen und metallhaltigen, Einsatzmateriales vorgesehen, wobei die Einrichtung zum Transport an den Behandlungsreaktor anschließt und zum Transport des behandelten Einsatzmateriales geeignet ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt die Einrichtung zum Transport das behandelte Einsatzmaterial zu dem Schmelzaggreagat und/oder zu einer anderen Einrichtung zur Weiterverarbeitung des Einsatzmateriales.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nach dem Behandlungsreaktor ein Zwischenbehälter, insbesondere eine Wirbelschichtschleuse, vorgesehen, aus dem, mittels des in dem Schmelzaggregat erzeugten Arbeitsgases, das aus dem Behandlungsreaktor ausgebrachte Einsatzmaterial entnehmbar ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Gas-Feststoff-Trennvorrichtung vorgesehen, in der das Arbeitsgas von dem, insbesondere aus einem Zwischenbehälter entnommenen, durch die Einrichtung zum Transport transportierten Materiales abtrennbar ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens fördert das Arbeitsgas das Einsatzmaterial zu einer Gas-Feststoff-Trennvorrichtung, insbesondere zu einem Feststoffzyklon, in welcher das Arbeitsgas nachfolgend von dem metallhaltigen Einsatzmaterial getrennt wird.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Einsatzmaterial, gegebenenfalls über eine Wirbelschichtschleuse und/oder ein anderes Zwischengefäß, zur weiteren Raffination oder Verarbeitung in ein Schmeizaggregat oder einen andere technische Einrichtung eingebracht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Schmeizaggregat zum Einschmelzen des behandelten, insbesondere vorreduzierten und/oder vorgewärmten, Einsatzmateriales eingerichtet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich bei der Einrichtung zum Transport um eine von dem Behandlungsreaktor zu einem Schmeizaggregat führende, insbesondere zumindest teilweise ausgemauerte und/oder feuerfest ausgekleidete, Leitung zum pneumatischen Transport des behandelten Einsatzstoffes.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an der Einrichtung zum Transport, insbesondere zum Transport des behandelten Einsatzstoffes, eine Zuleitung für das in dem Schmeizaggregat erzeugte Arbeitsgas vorgesehen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine geeignete Regeleinrichtung vorgesehen, durch welche der Gasfluß und/oder die Strömung in der Einrichtung zum Transport, insbesondere der Leitung zum pneumatischen Transport, regelbar ist. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist diese Regeleinrichtung am Einschmeizaggregat angeordnet, wobei gegebenenfalls ein regelbares Volumen an Arbeitsgas, beispielsweise über eine Fackel, abgeleitet und damit nicht zum Betrieb der Einrichtung zum Transport des Materiales zur Verfügung steht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform stellt die Erfindung ein neuartiges Verfahren zur Erzeugung von Metallen und/oder Metallvorprodukten, insbesondere Roheisen und/oder Roheisenvorprodukten, aus einem feinteilchenförmigen und metallhaltigen Einsatzstoffes vor, wobei die implementierte Förderanlage auf bewegte Teile verzichtet.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das behandelte Einsatzmaterial aus dem Behandlungsreaktor ungekühlt mittels der pneumatischen Förderung über das Schmelzaggregat gefördert, dort von dem Fördergasstrom getrennt und beispielsweise mittels Schwerkraftförderung oder durch Einblasen in das Schmeizaggregat, insbesondere in einen Einschmelzvergaser, befördert.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist die Einrichtung zum Transport (die Förderanlage) keine bewegten Teile auf. Damit entfallen die hohen Instandhaltungskosten, wie sie aus anderen pneumatischen Förderanlagen bekannt sind.

Die Erfindung ist entsprechend einer besonderen und nicht-einschränkenden Ausführungsform anhand einer schematischen Skizze dargestellt. Es zeigt : Fig. 1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Metallen und/oder Metallvorprodukten Ein Einschmelzvergaser (1) erzeugt Reduktionsgas mit einer Temperatur zwischen 500 und 900 °C, insbesondere einer Temperatur von 800 °C bis 850 °C, das in Zyklonen (3) entstaubt wird und in einer ausgemauerten Rohrleitung (7) abgeführt wird. Diese Rohrleitung (7) wird zur Aufgabestelle des DRI (direkt reduziertes Eisenerz) geführt, wo DRI mit Hilfe einer Wirbelschichtschleuse (10) in den Reduktionsgasstrom aufgegeben wird. Das DRI stammt aus einem Behandlungsreaktor, vorzugsweise einem Reduktionsofen, insbesondere einem Wirbelschichtreduktionsreaktor (12).

Das Reduktionsgas mit dem DRI wird nun in der ansteigenden Reduktionsgasleitung (8) über den Einschmelzvergaser geführt und gelangt in einen Abscheidezyklon (6). Dort wird das DRI vom Reduktionsgas getrennt. Wieder mit Hilfe einer Wirbelschichtschleuse (4) gelangt das DRI mit Schwerkraft über mehrere Eintragsrohre (5) in den Einschmelzvergaser. Das vom DRI getrennte Reduktionsgas wird nun wieder in einem Rohrleitungsabschnitt (9) unter den Reaktor (12) geführt. Durch die Reduktionsgasleitungen (8) und (9) sowie durch die Wirbelschichtschleuse (10) wird eine höchst funktionelle pneumatische Förderanlage realisiert.