LU87077A1 - Verfahren zur herstellung von roheisen - Google Patents

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LU87077A1
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coal
reduction
reactor
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LU87077A
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Rolf Hauk
Gero Papst
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Korf Engineering Gmbh
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Claims (9)

1 Höhen angeordnete Auslaßöffnungen 11 abgezogen. Bei der Verbrennung des Kokses und gegebenenfalls der Kohle im Einschmelzvergaser 7 entsteht weiterhin reduzierende Bestandteile, vorzugsweise 5 CO, enthaltendes heißes Gas, das über eine Auslaßöffnung 12 im Kopf des EinschmelzVergasers 7 herausgeführt und in einem Zyklon 13 gereinigt wird, bevor es als Reduktionsgas über die Einlaßöffnungen 4 in den RèduktionsSchachtofen 1 ge-10 leitet wird. Die im Zyklon 13 aus dem Gas abgeschiedenen Feststoffe werden vorzugsweise in Höhe des Wirbelbettes wieder in den Einschmelzvergaser 7 zurückgeführt.
15 Der in den Einschmelzvergaser 7 eingegebene Koks wird aus Kohle mit einem hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen, beispielsweise mehr als 40 % (waf), gewonnen. Hierzu wird die Kohle über eine Einlaßöffnung 14 in einen Entgasungs-20 reaktor 15 eingegeben, in dem die Kohle der Einwirkung eines Heißgases unterworfen und hierdurch entgast wird. Das Heißgas wird über Einlaßöffnungen 16 im unteren Bereich des Entgasungsreaktors 15 eingeblasen, so daß sich vorzugs-25 weise ein Wirbelbett im Entgasungsreaktor 15 ausbildet. Es sind mehrere in gleicher Höhe angeordnete Einlaßöffnungen 16 vorgesehen, die düsenförmig ausgebildet und durch eine Ringleitung miteinander sowie mit einem Heißgas-30 erzeuger 17 verbunden sind. Die Einlaßöffnungen 16 können aus Keramik-Düsensteinen bestehen. Der Heißgaserzeuger 17 enthält eine Brennkammer, in der brennbare Gase mit Hilfe von Luft ver-35 brannt werden. Diese brennbaren Gase bestehen « « Λ 11 1 zumindest zu einem erheblichen Teil aus den beim Entgasungsvorgang erzeugten Gasen. Diese werden über einen oberen Auslaß 18 des Entgasungsreaktors 15 abgezogen und zunächst in einen Zyklon 19 geführt. Die im Zyklon 19 5 abgeschiedenen Feststoffe werden über eine Leitung 20 direkt in den Einschmelzvergaser 7 geleitet. Das im Zyklon 19 gereinigte Gas gelangt in einen Wärmetauscher 21, in dem die zur Bildung des Heißgases verwendete Luft auf eine 10 Temperatur beispielsweise im Bereich zwischen 300 und 400° C vorwärmt. Nach dem Passieren des Wärmetauschers 21 wird ein Teil des Abgases des Entgasungsreaktors 15 über eine Leitung 22 in die Brennkammer des Heißgaserzeugers 17 15 geführt. Die Menge dieses zur Erzeugung des Heißgases verwendeten Abgases des Entgasungsreaktors 15 bestimmt sich nach dem für die Entgasung bestehenden Bedarf an Heißgas. Das nicht benötigte Abgas wird über eine Leitung 23 20 abgeführt und anderweitig genutzt. Die Luft wird in einer Leitung 24 durch den Wärmetauscher 21 geleitet und dann in die Brennkammer des Heißgaserzeugers 17 eingeblasen. 25 Ein Teil der vorgewärmten Luft wird über eine Leitung 25 abgezweigt und in den oberen Teil des Entgasungsreaktors 15 geführt. Hierdurch kann die Temperatur der in diesem entstehenden Gase so geregelt werden, daß keine Teerbildung 30 auftritt. Das über den Auslaß 18 austretende Abgas hat beispielsweise eine Temperatur von etwa 800° c. Das über die Einlaßöffnungen 16 eingeblasene 35 Heißgas führt im Entgasungsreaktor 15 zur Bildung * m « 9 |12 | - 1 eines Wirbelbettes, Die von oben eingegebene Kohle wird in diesem Wirbelbett entgast und getrocknet. Der Kohle kann ein Entschwefelungsmittel, beispielsweise Dolomit bzw. Kalkstein, beigegeben werden. Je nach der Feinkörnigkeit 5 des Entschwefelungsmittels wird dieses entweder mit dem Koks oder mit dem Abgas über den Auslaß 18 aus dem Entgasungsreaktor 15 abgeführt.
10 Der Koks gelangt über eine Leitung 26, die im Boden des Entgasungsreaktors 15 mündet, aus diesem in den Einschmelzvergaser 7. Zur Durchführung des Koksausträges aus dem Entgasungsreaktor 15 sind in diesem über dem Boden mehrere 15 radial verlaufende Förderschnecken angeordnet. Der Gasdruck im Entgasungsreaktor 15 wird vorzugsweise so eingestellt, daß er dem Gasdruck im Einschmelzvergaser 7 entspricht. Dadurch 20 wird ein Gasaustausch zwischen dem Einschmelzvergaser 7 und dem Entgasungsreaktor 15 verhindert, ohne daß ein aufwendiges Schleusensystem verwendet werden muß.
25 Als brennbares Gas für die Erzeugung des Heißgases kann zusätzlich zum Abgas des Entgasungsreaktors 15 auch das Gichtgas des ReduktionsSchachtofens 1 eingesetzt werden, falls das Abgas des Entgasungsreaktors nicht ausreichen sollte, um 30 eine genügende Entgasung zu erzielen. Hierdurch wird vermieden, daß für diesen Fall externe Energie zugeführt oder ein Teil der zu entgasenden Kohle selbst verbrannt werden muß.
35 Das Gichtgas des Reduktionsschachtofens 1 wird --- ~ --—— - — - » < 13 1 in der Regel auch zum Teil in den Reduktionsprozeß zurückgeführt, indem es nach einer C02-Ent-fernung dam Reduktionsgas vor dem Einblasen in den Reduktionsschachtofen zugemischt wird. Bei Rückführung des Gichtgases ohne C02-Entfernung 5 in den Vergaser empfiehlt es sich, die gesamte in den Einschmelzvergaser 7 einzugebende Kohle vorher im Entgasungsreaktor 15 zu entgasen; d.h. über die Einlaßöffnung 10 wird keine zusätzliche Kohle eingeführt. Wird jedoch keine Rückführung des Gichtgases vorgesehen, dann braucht nur ein Teil der Kohle vor dem Einbringen in den Einschmelzvergaser 7 entgast zu werden. Ein Teil der Kohle, zum Beispiel 50 %, kann dann nach einer Trocknung 15 direkt dem Einschmelzvergaser 7 über die Einlaßöffnung 10 zugeführt werden. Der Entgasungsreaktor kann zusätzlich zur Entgasung der Kohle auch zur Vorreduktion von 20 Eisenerz verwendet werden. Dieses wird zusätzlich zur Kohle in den Entgasungsreaktor eingebracht und in diesem vorerwärmt und vorreduziert und anschließend zusammen mit dem Koks in den Einschmelzvergaser befördert. Diese Maßnahme 25 kann anstelle der Vorreduktion im Reduktionsschachtofen oder auch zusätzlich zu dieser erfolgen. Das im Entgasungsreaktor vorreduzierte Erz kann auch, wenn es entsprechend feinkörnig ist, mit dem Abgas des Entgasers mitgerissen 50 und dann in einem Zyklon abgeschieden werden. Aus diesem wird es dann zum Einschmelzvergaser befördert und in die in diesem gebildete Wirbelschicht eingeblasen. Zur Vorreduktion des Eisenerzees im Entgasungsreaktor können in diesem 35 »
1 Kohle bei der Entgasung erforderlich noch muß Energie von außen zugeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet somit in bezug auf den Einsatz von Energieträgern sehr sparsam. 5 Vorzugsweise wird zur Bildung des Heißgases zusätzlich bei der Reduktion des Eisenerzes entstandenes Gichtgas verwendet. Hierdurch können die im Gichtgas enthaltene thermische Energie und dessen Verbrennungsenergie für den Entgasungsvorgang genutzt werden. Das bei der Erzeugung des Heißgases eingesetzte sauerstoffhaltige Gas besteht vorzugs-15 weise aus Luft, die durch das bei der Entgasung entstehende Gas durch Wärmetausch vorgewärmt sein kann. Das bei der Entgasung entstehende Gas wird zweckmäßig gereinigt und die dabei abgeschiedenen Feststoffe werden direkt in 20 den Einschmelzvergaser geführt. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt eine Eisenerz-25 reduktionsanlage, in der Eisenerz in geschmolzenes Roheisen umgewandelt wird. In einen ReduktionsSchachtofen 1 werden über eine Einfüllvorrichtung 2 Eisenerz und etwaige 20 Zuschlagsstoffe eingegeben, über eine untere Austrittsöffnung 3 wird durch die Reduktion des Eisenerzes gewonnener Eisenschwamm ausgetragen. Zur Durchführung der Reduktion wird dem Reduktionsschachtofen 1 in der sogenannten 25 Bustle-Ebene über Einlaßöffnungen 4 Reduktionsgas » _ 9 I 1 zugeführt, das dem im ReduktionsSchachtofen 1 herabsinkenden oxidischen Eisenerz nach oben entgegenströmt und dieses dabei im Wege der Direktreduktion zu Eisenschwamm reduziert. Das Reduktionsgas enthält reduzierende Bestand?· 5 teile wie CO und H2· Weiterhin besitzt es eine für die Reduktion geeignete Temperatur, die etwa im Bereich zwischen 750 und 950° C liegt. Das verbrauchte Reduktionsgas wird als Gichtgas durch eine obere Auslaßöffnung 5 des Reduktions-10 Schachtofens 1 abgezogen und in einem Wäscher 6 gereinigt sowie gegebenenfalls von C02 befreit, bevor es in geeigneter Weise weiterverwendet wird. Der Eisenschwamm gelangt aus dem Reduktionsschachtle ofen 1 vorzugsweise über Fallrohre in einen Einschmelzvergaser 7. Er fällt von oben auf ein Wirbelbett, das durch im unteren Bereich des Einschmelzvergasers 7 über Einlaßöffnungen 8 eingeblasenes sauerstoffhaltiges Gas aufrecht-20 erhalten wird. Es werden weiterhin von oben in den Einschmelzvergaser über eine Einfüllöffnung
9 Koks und über eine Einfüllöffnung 10 gegebenenfalls Kohle eingegeben.
25 Durch die Verbrennung des Kokses sowie gegebenenfalls der Kohle unter der Einwirkung des sauerstoffhaltigen Gases im Wirbelbett wird so viel Wärme erzeugt, daß der Eisenschwamm schmilzt. Im geschmolzenen Zustand wird er durch den 30 Kohlenstoff fertigreduziert, so daß sich am Boden des Einschmelzvergasers 7 eine Roheisenschmelze ansammelt, über der Roheisenschmelze sammelt sich flüssige Schlacke. Diese beiden Schmelzen werden in vorgegebenen Zeitabständen über ver- o c J schiedene, vorzugsweise in unterschiedlichen % ' * ** ,
1 XJL β 1 des reduzierten Eisenerzes erforderliche Temperatur, Wärme und ein Reduktionsgas erzeugt. Um auch Kohlen mit einem relativ hohen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen für dieses Verfahren verwenden zu können, wird diese vor 5 dem Einbringen in den Einschmelzvergaser verkokt bzw. weitgehend von den flüchtigen Bestandteilen befreit und anschließend mit ihrer fühlbaren Wärme in den Einschmelzvergaser eingebracht. Das Verkoken erfolgt in einem Herdofen, 10 wobei zu dessen Beheizung vorzugsweise die im Einschmelzvergaser erzeugten Reduktionsgase verwendet werden. Die Verkokung in Herdöfen ist wegen ihres geringen Durchsatzes jedoch teuer und umweltbelastend, da sich hierbei Teer, 15 Phenole und ähnliche schädliche Substanzen bilden. Aus der AT-PS 380 697 ist ebenfalls ein Verfahren zum Schmelzen von zumindest teilweise redu-20 ziertem Eisenerz in einem Einschmelzvergaser bekannt, bei dem die Entgasung der einzubringenden Kohle in einem mit dem Kopf des Einschmelzvergasers verbundenen Entgasungsreaktor vorgenommen wird, welchem die heißen 25 Abgase des nachfolgenden Einschmelzvergasers, Sauerstoff und gegebenenfalls Gichtgas aus der Erzreduktion zugeführt werden. Das aus dem Entgasungsreaktor austretende Gas wird nach einer Entstaubung einem Reduktionsschacht-30 ofen zur mindestens teilweisen Reduzierung des Eisenerzes zugeführt. Dieses Gas muß somit einen erheblichen Anteil von reduzierenden Bestandteilen, d.h. CO und H enthalten. 2 Der Entgasungsprozeß muß somit entsprechend 35 gesteuert werden, was bedeutet, daß ein Teil > ί * * 7 a 1 der eingebrachten Kohle verbrannt werden muß. Außerdem werden auch die bei der Entgasung entstehenden unerwünschten Stoffe wie Teer und dergleichen in den Reduktionsschachtofen geleitet, was zu einer Behinderung des 5 Riêduktionsprozesses führt. Bei der Entgasung der Kohle vom Gas aufgenommener Schwefel sollte aus diesem vor der Einführung in den ReduktionsSchachtofen entfernt werden, wodurch sich eine Erhöhung des apparativen 10 Aufwandes ergibt. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das bekannte Verfahren zur Herstellung von Roheisen so zu verbessern, daß 15 die Entgasung der Kohle möglichst ohne Ver brennung eines Teiles dieser Kohle erfolgt und daß trotzdem der Reduktionsvorgang mit einem Gas durchgeführt wird, das den Erfordernissen dieses Vorgangs in bestmöglicher Weise 20 entspricht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Merkmal. Vorteilhafte Weiterbildun-25 gen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bevorzugte Ausgestaltungen einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
30 Da das zur Entgasung verwendete Heißgas aus dem bei der Entgasung entstehenden Gas und einem zugeführten sauerstoffhaltigen Gas gebildet wird, d.h. das zur Entgasung benötigte Heißgas im wesentlichen aus der Entgasung selbst 35 gewonnen wird, ist weder eine Teilverbrennung der 1 ft 8
1. Verfahren zur Herstellung von geschmolzenem Roheisen oder Stahlvormaterial, bei dem Eisenerz zunächst mittels eines Reduktionsgases zumindest teilweise zu Eisenschwamm reduziert und anschließend in einem Einschmelzvergaser aufgeschmolzen und gegebenenfalls fertigreduziert wird, wobei dem Einschmelzvergaser neben dem Eisenschwamm zumindest teilweise durch ein heißes Gas entgaste Kohle und sauerstoffhaltiges Gas zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißgas aus dem bei der Entgasung entstehenden Gas und einem zugeführten sauerstoffhaltigen Gas gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zur Bildung des Heißgases verwendetes sauerstoffhaltiges Gas Luft eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft durch das bei der Entgasung entstehende Gas vorgewärmt wird. 0 /. . L· J
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Entgasung entstehende Gas zur Vermeidung einer Teerbildung durch Nachverbrennung auf einem bestimmten Temperaturniveau gehalten 5 wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasung in einem Wirbelbett erfolgt. 10
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Entgasung entstehende Gas gereinigt und die dabei abgeschiedenen Feststoffe in 15 den Einschmelzvergaser (7) geführt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohle vor der Entgasung ein Entschwefelungsmittel 20 zugegeben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das im Einschmelz vergas er (7) erzeugte Gas als
25 Reduktionsgas verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Heißgases zusätzlich bei der Reduktion 30 des Eiserierzes entstandenes Gichtgas verwendet wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn- 35 zeichnet, daß ein mit dem EinschmelzVergaser (7) über ein Koksförderleitung (26) verbundener Entgasungsreaktor (15) vorgesehen ist. /' Λ *
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Entgasungsreaktor (15) mit einem eine Brennkammer enthaltenden Heißgaserzeuger (17) verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß der Entgasungsreaktor (15) für die Zuführung des Heißgases mit Keramik-Düsensteinen versehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungsreaktor (15) ein Wirbelschichtreaktor ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, 15 dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungs reaktor (15) für den Koksaustrag radiale Förderschnecken enthält.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, 20 dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck im Entgasungsreaktor (15) auf den Gasdruck im Kopf des Einschmelzvergasers (7) eingestellt ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Entgasungs-rêaktor (15) im Bereich des Gasauslasses (18) ein Einlaß (25) für Verbrennungsluft vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungsreaktor (15) zusätzlich zur Vorreduktion von Eisenerz vorgesehen ist. 35 1 ’ 1. 4
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Entgasungsreaktor (15) ein Zyklon nachgeschaltet ist zur Abscheidung von vorreduziertem Eisenerz und daß der Peststoffauslaß des Zyklons mit 5 dem Einschmelzvergaser verbunden ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Entgasungsreaktor (15) mehrere Wirbelschichten aus-10 gebildet sind für die Entgasung der Kohle und die Vorreduktion des Eisenerzes. 15 20 25 30 35 t l i ί » ft. ΓΤΊ 5 10
15 Verfahren zur Herstellung von Roheisen Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
20 Ein derartiges Verfahren benötigt für die direkte Einbringung in den Einschmelzvergaser Kohlen mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von weniger als 40 % (waf). Kohlen, die einen höheren Anteil an flüchtigen Bestandteilen be- 25 sitzen, müssen daher mit Kohlen höherer Qualität gemischt werden oder sie müssen zunächst in Koks bzw. Halbkoks umgewandelt werden, zum Beispiel in Braunkohlen-Hochtemperatur-Koks.
30 Aus der DE-OS 33 45 107 ist ein Verfahren zum Schmelzen von zumindest teilweise reduziertem Eisenerz, insbesondere Eisenschwamm, in einem Einschmelzvergaser bekannt. In dem Einschmelzvergaser wird aus eingebrachter Kohle und ein- 35 geblasenem sauerstoffhaltigem Gas die zum Schmelzen
9 J 14 1 auch mehrere Wirbelbetten gebildet werden. 5 10 15 20 25 30 35
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT394201B (de) * 1989-02-16 1992-02-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur erzeugung von brennbaren gasen in einem einschmelzvergaser
DE4037977A1 (de) * 1990-11-29 1992-06-11 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur herstellung von roheisen bzw. eisenschwamm
US5238486A (en) * 1991-02-19 1993-08-24 Kremenets Yury D Method and furnace for production of liquid iron
GB2281311B (en) * 1993-03-29 1996-09-04 Boc Group Plc Metallurgical processes and apparatus
GB9325418D0 (en) * 1993-12-13 1994-02-16 Boc Group Plc Method and apparatus for producing iron
KR100910723B1 (ko) * 2002-11-14 2009-08-05 주식회사 포스코 근접 고로간의 핫콜 중계장치
US20050151307A1 (en) * 2003-09-30 2005-07-14 Ricardo Viramontes-Brown Method and apparatus for producing molten iron
AT509865B1 (de) * 2010-04-26 2011-12-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren zur herstellung von roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten
CN108485723B (zh) * 2018-04-24 2021-06-08 东北大学 一种易燃易爆无组织放散煤气回收利用系统及工艺
DE102023101121A1 (de) * 2023-01-18 2024-07-18 Salzgitter Flachstahl Gmbh Direktreduktionsvorrichtung zur Herstellung von Eisenschwamm und Verfahren zum Zuführen von Eisenerz enthaltenen Partikeln in den Reaktor einer derartigen Direktreduktionsvorrichtung

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3414480A (en) * 1965-10-01 1968-12-03 Hydrocarbon Research Inc Fractional vapor product absorption of fluidized lignite carbonization
US3661543A (en) * 1969-11-26 1972-05-09 Exxon Research Engineering Co Fluid coking process incorporating gasification of product ore
DE2931472A1 (de) * 1978-09-18 1980-03-27 Ford Werke Ag Verfahren zur vergasung von kohle
DE2843303C2 (de) * 1978-10-04 1982-12-16 Korf-Stahl Ag, 7570 Baden-Baden Verfahren und Anlage zur Erzeugung von flüssigem Roheisen und Reduktionsgas in einem Einschmelzvergaser
US4248626A (en) * 1979-07-16 1981-02-03 Midrex Corporation Method for producing molten iron from iron oxide with coal and oxygen
US4316739A (en) * 1979-07-16 1982-02-23 Midrex Corporation Method for producing molten iron
GB2116580B (en) * 1982-03-12 1985-04-11 British Gas Corp Gasifying coal in fixed bed ash-slagging gasifier
AT376243B (de) * 1983-01-19 1984-10-25 Voest Alpine Ag Verfahren zum schmelzen von zumindest teilweise reduziertem eisenerz
JPS6169910A (ja) * 1984-09-12 1986-04-10 Kobe Steel Ltd 鉄鉱石の流動層還元方法
AT380697B (de) * 1984-11-07 1986-06-25 Voest Alpine Ag Verfahren zum schmelzen von zumindest teilweise reduziertem eisenerz und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE3503493A1 (de) * 1985-01-31 1986-08-14 Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren zur herstellung von roheisen
DE3504346C2 (de) * 1985-02-06 1986-11-27 Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Eisenschwammpartikeln und flüssigem Roheisen
DE3737271A1 (de) * 1986-12-23 1988-07-07 Korf Engineering Gmbh Einschmelzvergaser

Also Published As

Publication number Publication date
DD274055A5 (de) 1989-12-06
US4857105A (en) 1989-08-15
AU607729B2 (en) 1991-03-14
KR880007747A (ko) 1988-08-29
SU1711677A3 (ru) 1992-02-07
DE3644775C2 (de) 1988-11-17
SE8704893D0 (sv) 1987-12-08
AU8229887A (en) 1988-06-23
IT1224408B (it) 1990-10-04
BR8707022A (pt) 1988-08-09
AT398783B (de) 1995-01-25
JPS63255310A (ja) 1988-10-21
GB2199339B (en) 1990-08-08
ZA878869B (en) 1988-08-31
GB8727079D0 (en) 1987-12-23
GB2199339A (en) 1988-07-06
IN168757B (de) 1991-06-01
DE3644775A1 (de) 1988-07-14
SE8704893L (sv) 1988-06-24
ATA333487A (de) 1994-06-15
IT8723187A0 (it) 1987-12-23

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