Die Direktreduktion von Feineisenerzen in Druckwirbelschichtreaktoren: Experimentelle Untersuchungen und morphologische Betrachtung zur Übertragung auf industrielle Prozesse

In Großanlagen zur Direktreduktion von Feineisenerzen hat sich gezeigt, dass die Betriebsweise der Vorreduktion einen starken Einfluss auf den Endreduktionsgrad hat. Um diesen Einfluss im Labormaßstab nachbilden und untersuchen zu können, wurde ein Druckwirbelschichtreaktor nach dem Konzept der chemischen Ähnlichkeit konzipiert, der bei ähnlichen Bedingungen wie jenen der Großanlage betrieben werden kann. Betriebstemperaturen bis zu 900°C und Betriebsdrücke bis zu 106 Pa absolut können dabei realisiert werden. Zahlreiche Reduktionsversuche mit H2-reichem Reduktionsgas analog dem FINMET®-Verfahren sowie mit CO-reichem Reduktionsgas analog dem FINEX®-Verfahren wurden durchgeführt. Die Temperatur, die Verweilzeit und die Reduktionsgaszusammensetzung wurden in der Vorreduktionsstufe variiert. Die Proben wurden nasschemisch und morphologisch untersucht. Es konnte die Beeinflussung des Endreduktionsgrades durch die Bedingungen der Vorreduktion nachvollzogen und durch die auftretende Morphologie belegt werden.