Direkt- Und Schmelzreduktion Flashcards
Was ist ein Direktreduktionsverfahren?
In einem Direktreduktionsverfahren wird Eisenerz mithilfe von Reduktionsmitteln wie Gas oder Kohlenstaub unter Umgehung der schmelzflüssigen Phase reduziert
Erklären sie das Corex-Verfahren
Besteht aus 2 Bestandteilen:
1. Direktreduktionsstufe im Schachtofen:
-Eisenerz wird durch der im Einschmelzvergaser erzeugten Gasen vorreduziert.
2. Einschmelzvergaser
Kohle und etwas Koks werden unterstöchiometrisch vergast, die dabei entstehende Energie wird zum Aufschmelzen und Aufkohlen des Eisenerzes verwendet.
Erklären sie das Midrex-Verfahren.
- Eisenerz und Pellets werden im Schachtofen, der nach dem Gegenstromprinzip arbeitet, reduziert
- Reaktionstemperatur 800-900°C
- Im unteren Teil wird das Reduzierte Erz abgekühlt.
- Reaktionsgas wird mit Hilfe von Reformern aus Erdgas gewonnen.
Nennen und beschreiben Sie die Reaktionsgefäße, nach denen die verschiedenen Schmelzreduktionsverfahren unterteilt sind.
- Eisenbadreaktor:
Vorreduziertes Erz wird mit Kohle und Sauerstoff geschmolzen und fertig reduziert. - Einschmelzvergaser:
Reduzierung von Stückerz zu Eisenschwamm im ersten Schritt, Einschmelzen des Eisenschwamms im zweiten Schritt
Unter welcher Verfahrensgruppe ist das COREX-Verfahren einzuordnen?
Schmelzreduktion
Nennen Sie die 5 wesentliche metallurgische und Verfahrenstechnische Grundlagen des Midrex-Verfahren
- Dampfreformer
- Kühlen des DRI
- Reduktion in fester Phase
- Recycling des Topgases
- Heißbrikettieranlage
- Reduktion im Gegenstromprinzip
Welche der aufgeführten Gase wirken reduzierend und welche oxidierend?
[H2, CO2, CO, H20]
H2 - reduzierend
CO2 - oxidierend
CO - reduzierend
H20 - oxidierend
Beschreiben Sie stichpunktartig die Grundlagen der Direktreduktion anhand der unten aufgeführten Unterpunkte.
- Art und Beschaffenheit der Einsatzstoffe
- Art und Beschaffenheit der Reduktionsmittel
- Ausgangsstoffe für die Herstellung der Reduktionsmittel
- Produktbezeichnung und Besonderheit des Produktes
Art und Beschaffenheit der Einsatzstoffe:
- feste Roheisenträger: Stückerz, Pellets
- Nicht verkokbare Kohle
Art und Beschaffenheit der Reduktionsmittel:
- CO-Gas und H2-Gas aus dem Reformer
- selbstreduizierende Pellets
Ausgangsstoffe für die Herstellung der Reduktionsmittel:
- Erdgas
- Abgas Direktreduktionsanlage (CO2)
Produktbezeichnung und Besonderheit des Produktes:
DRI
HBI
Hoher metallischer Reinheitsgrad
Große Oberfläche -> Neigung zur Selbstentzündung -> Verringerung der Oberfläche notwendig (Brikettieren)
Zur Erzeugung des Reduktionsgases im Midrexprozess wird Erdgas benutzt. Der Katalysator im Gasreformer ist:
- NICKEL
- MANGAN
- PLATIN
Nickel
Welcher Verfahrensgruppe ist das HIsmelt-Verfahren zuzuordnen?
- Schmelzreduktion
- Eisenbadreaktor
Zeichnen Sie das Corex-Verfahren mit den Eingangs- und Ausgangsstoffen
Skizze
Nennen Sie drei Produkte alternativer Eisenreduktionsverfahren
- Eisenschwamm (DRI)
- HBI
- CBI
Geben sie die Gleichungen zur Berechnung des Oxidationsgrades und des Reduktionsgrades von Reduktiongas an.
Oxidationsgrad des Gasgemisches:
O=(H2O+CO2)x100 : (H2 + CO + H2O + CO2)
Reduktionsgrad des Gasgemisches:
R=(H2 + CO)x100 : (H20 + CO2 + H2 + CO)
Geben sie die Unterschiede der Direktreduktion gegenüber der Stahlherstellung über die Hochofen- und Konverter-Route an.
- Reduktion von Eisenerz mit Reduktionsmittel im festen Zustand D. H. Ohne erreichen der flüssigen Phase
- Einsatz: feinkörnige Erze oder stickige Pellets
- Produkt: Eisenschwamm (DRI)
- Temperaturbereich 600-1000°C
+Der Vorteil der Direktreduktion im Vergleich zum Hochofen liegt im Verzicht auf Koks.
+Geringere Produktion
+kleine Produktions Einheiten
+flexibel hinsichtlich Produktion.
