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Verfahren zum kontinuierlichen Sintern von Feinerzen mit elektrischem Strom
Die Verwendung von Eisenerzsinter in den Eisenhüttenwerken spielt eine ständig grössere Rolle. Einerseits ist dieses durch die laufende Zunahme der Feinerzanteile in den abbauwürdigen Erzvorkommen begründet, welche eine Stückigmachung erfordert. Anderseits wurde durch eine Reihe von Untersuchungen bewiesen, dass durch die Verwendung von Sinter im Hochofenprozess die Reduzierbarkeit gegenüber dem Stückerz verbessert wird, wodurch sich eine nicht unerhebliche Koksersparnis ergeben kann.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Sintern von Feinerzen mit elektrischem Strom, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das zu sinternde, zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit mit Fes04 durchmischte Material z. B. mittels einer Schüttelrutsche einer oder mehreren Spalten zwischen zwei oder mehreren als Elektroden dienenden, zweckmässig drehgeschwindigkeitsregelbaren Walzen, z. B. aus Kohle, mit zueinander parallelen Achsen zugeführt wird.
Die Erfindung unterscheidet sich von jenem bekannten Verfahren, bei dem das zu sinternde Material an einer Walze vorbeiläuft, wobei zwischen der Walze und einem Trichter ein elektrisches Feld erzeugt wird, dadurch, dass der Anpressdruck bei dem bekannten Verfahren lediglich durch das Gewicht der im Trichter befindlichen Erze erzeugt wird, so dass überhaupt kein kompaktes Zusammenbacken der feinkörnigen Masse stattfinden kann, wogegen bei dem erfindungsgemässen Verfahren ein Pressdruck angewendet wird, den wenigstens zwei gegenläufig rotierende Walzen in dem von ihnen gebildeten Walzspalt erzeugen.
Bekanntlich findet auch beim Walzen von Bändern oder von Stäben aus Eisenpulver eine Sinterung der feinen Eisenspäne statt, doch ergibt sich daraus nicht die durch die Erfindung gegebene Lehre des technischen Handelns, denn entscheidend für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist nämlich die Anwendung von stromleitendem Fe304 zur Herbeiführung einer ausreichenden anfänglichen Leitfähigkeit.
Die Nachteile, die den bekanntgewordenen Verfahren zum Sintern von Feinerzen anhaften, insbesondere jener, bei denen der elektrische Strom zur Erzeugung der nötigen Wärme dient. liegen vor allem darin, dass die Anordnung der Elektroden und damit die Gewährleistung eines guten Stromüberganges gewisse Schwierigkeiten bereitet. Die feststehenenden Elekroden sind bei Bewegung der Feinerzmischung auf den umlaufenden Transportband starker Bruchbeanspruchung ausgesetzt. Da das zu sinternde Material ein schlechter Leiter ist, muss eine verhältnismässig hohe elektrische Feldstärke erzeugt werden, was nur auf dem Wege einer starken Annäherung der Elektroden erfolgen kann. Beim Verklumpen des Feinerzmaterials oder beim Auftreten von Schmelzbildung während des Sintervorganges kann dadurch zwischen den Elektroden der Transport des Feinerzes unterbrochen werden.
Die Erfindung vermeidet die oben genannten Nachteile bei voller Ausnutzung der Vorteile, die die Verwendung des elektrischen Stromes zum Sintern mit sich bringt. Sie beruht auf dem Grundgedanken, die Elektroden sowohl für den Sintervorgang als auch als Transportmittel für das zu sinternde Material zu verwenden.
In dieser Anordnung wird das Feinerz zwischen zwei oder mehr beweglichen und elektrisch leitenden Walzen hindurch geführt, die vertikal oder horizontal angeordnet sein können. Bei gleichläufiger Bewegung der vorzugsweise aus Kohle bestehenden Walzen wird auf der Aufgabeseite das Feinerz erfasst und zwischen den Walzen hindurch gepresst. Die beim Stromdurchgang Walze-Erz-Walze entstehende Wärme backt das Feinerz zu Klumpen zusammen. Auf der Austragsseite fallen die Brocken auf ein Sieb, wobei vorhandene Feinanteile erneut aufgegeben werden können.
Durch Regelung der Drehzahl lässt sich in einfacher Weise der Sintervorgang den jeweiligen Verhältnissen anpassen.
Die Vorteile dieser Anordnung liegen in dem geringen Staubanfall, der Brennstoffeinsparung und in der Freizügigkeit der Zusammensetzung der Sinterrohmischung.
Liegen die Eisenerze als Eisenoxyd (FeOg) oder Eisenkarbonat (FeCOg) vor, welche bei Raumtemperatur Isolatoren darstellen, wird zur Herbeiführung einer anfänglichen elektrischen Leitfähigkeit Eisenoxyduloxyd (FegOJ in kleinen Anteilen der Gesamtmenge beigemischt. Dieser Fe304-Anteil bewirkt infolge seiner elektrischen Leitfähigkeit, dass die Feinerzmischung bei Stromdurchgang eine bestimmte Temperatur erreicht, bei der die Gesamtmischung leitend wird und dadurch der Vorgang kontinuierlich
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weitergeführt werden kann. Selbstverständlich lässt sich die Erfindung auch mit reinen FegO-Erzen durchführen.
Der Erwärmungseffekt erfolgt in an sich bekannter Weise sowohl durch eine elektrische Bogenentladung als auch durch Widerstandserhitzung, wobei das erste im kalten Zustand, das letztere im heissen Zustand bei guter Leitfähigkeit wirksam wird.
Zur Erzielung optimaler Sinterbrockengrössen sind grössere Walzendurchmesser vorzugsweise anzuwenden. Der Walzenabstand richtet sich nach den Feinerz-Korngrössen und bestimmt die anzuwendende Spannung an den Elektroden. Es kann sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselstrom gesintert werden, wobei zur Einleitung der Zündung im kalten Zustand zweckmässig eine hochfrequente Hochspannung dem Sinterstrom überlagert wird.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass das gesinterte Material gefördert werden kann, ohne dass sich Materialstauungen ergeben können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Kontaktflächen zwischen den Walzen verhältnismässig gross sind, so dass die erfindungsgemässe Vorrichtung eine in Grenzen grosse Sinterleistung ermöglicht, wenn Walzenlänge und Walzendurchmesser entsprechend dimensioniert werden.
Die Erfindung ist an Hand von zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Fig. 1 ist ein Schnitt quer zur Längsrichtung der Elektrodenwalzen eines ersten Ausführungsbeispieles gemäss der Erfindung, Fig. 2 ist ein Schnitt quer zur Längsrichtung der Elektrodenwalzen eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
Gemäss Fig. 1 wird zwischen den Kohlewalzen 1 und 2 mit den Drehachsen 3 und 4 mittels des Schüttrichters 5 das Feinerz zwischen die Elektrodenwalzen 1 und 2 zugeführt. Das zwischen den Walzen
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beiden Kohlewalzen sind mit nicht veranschaulichten elektrischen Anschlüssen verbunden.
Gemäss Fig. 2 liegen die beiden Walzen 1 und 2 übereinander, während das zu sinternde Feinerz über die Rutsche 7 zugeführt wird. Das gesinterte stückige Gut gelangt dann auf das Förderband 8.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum kontinuierlichen Sintern von Feinerzen mit elektrischem Strom, dadurch gekennzeichnet, dass das zu sinternde, zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit mit Fie304 durchmischte Material z. B. mittels einer Schüttelrutsche einer oder mehreren Spalten zwischen zwei oder mehreren als Elektroden dienenden, zweckmässig drehgeschwindigkeitsregelbaren Walzen, z. B. aus Kohle, mit zueinander parallelen Achsen zugeführt wird.