AT516369A2 - Flussmittel, Verfahren zu seiner Herstellung, Agglomerationsgemisch und Verwendung von Schlacke aus der Sekundärmetallurgie - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Flussmittel für den Agglomerationsprozess auf Basis von Schlacke aus der Sekundärmetallurgie, die Verwendung dieser Flussmittel im Agglomerationsprozess bei der Herstellung des Agglomerats zur Verwendung als Metallcharge in Hochöfen und ein Verfahren zur Herstellung von Flussmitteln auf Basis von Schlacke aus der Sekundärmetallurgie oder auf Basis eines Gemisches von Schlacke aus der Sekundärmetallurgie mit anderen Materialien.
Description
Flussmittel, Verfahren zu seiner Herstellung, Agglomerationsgemischund Verwendung von Schlacke aus der Sekundärmetallurgie
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft: • Flussmittel für einen Agglomerationsprozess basierend aufSchlacke aus der Sekundärmetallurgie, • Agglomerationsgemische mit Flussmitteln für eine Herstellungeines Agglomerats (Sinter), • das Verwenden von Flussmitteln im Agglomerationsprozess bei derHerstellung eines Agglomerats, bestimmt für eine Metallcharge inHochöfen, • Verfahren zur Herstellung von Flussmitteln auf Basis von Schlackeaus der Sekundärmetallurgie oder auf Basis eines Gemisches vonSchlacke aus der Sekundärmetallurgie mit anderen Materialien.
Beschreibung des Standes der Technik
Stahl wird vor allem in Konvertern und Elektrolichtbogenöfenhergestellt. Die Hauptcharge für die Herstellung von Stahl umfasstRoheisen und Stahlschrott. Roheisen wird in Hochöfen produziert, wodie Hauptcharge aus Eisenerz, Eisenerz-Pellets, Flussmitteln und Koksgebildet wird. Vor der Verarbeitung in einem Hochofen wird dasEisenerz in einem Agglomerationsprozess modifiziert. Ziel desAgglomerationsprozesses ist, das Erz aufzubereiten, damit es alsCharge in einem Hochofen geeignet ist. Während des
Agglomerationsprozesses findet die Einstellung der Erz-Granulometrieund die Änderung von dessen chemischer Zusammensetzung statt,insbesondere was das Verhältnis des Gehalts der Oxide CaO und Si02betrifft.
Hergestelltes Roheisen wird in Konvertern mittels eines Frisch-Verfahrens behandelt, bei dem durch die Einwirkung von Sauerstoff dieEntfernung von Kohlenstoff, Silizium und Phosphor aus dem Roheisenerfolgt. Das Behandlungsprodukt wird als Rohstahl bezeichnet, der inden meisten Fällen ähnlich dem Rohstahl aus Lichtbogenöfen ist. DieserRohstahl ist durch einen niedrigen Kohlenstoffgehalt und eine hoheSauerstoffaktivität von mehr als 200 ppm, in der Regel etwa 600 ppmSauerstoff, gekennzeichnet. Beim Abstich wird Rohstahl mit Aluminium,Silizium, Mangan, Chrom oder mit anderen Elementen desoxidiert.Desoxidierter Stahl wird in der Sekundärmetallurgie in einer Anlagewie LF (Pfannenofen), VD, RH, DH, VAD, VD/VOD (verschiedene Arten vonEinrichtungen für die VakuumstahlVerarbeitung) und dergleichenbehandelt. In den Einrichtungen der Sekundärmetallurgie wird Stahl inder finalen Stufe unter reduzierenden Bedingungen behandelt. DieseBehandlung wirkt sich auch auf die Zusammensetzung der Schlacke aus.Schlacken weisen eine geringe Sauerstoffaktivität und einen niedrigenGehalt an FeO auf. Für Stähle, die mit Aluminium desoxidiert wurden,ist dieser Wert bis zu 5 Gew.-%, optimal bis zu 1 Gew.-%. FürSchlacken, die mit Silizium und Mangan desoxidiert wurden, ist er biszu 10 Gew.-%, optimal bis zu 5 Gew.-%. Diese Schlacken sind in derLage, wesentliche Mengen an Schwefel zu binden. Gemäß demDesoxidationsverfahren gibt es Schlacken aus der Stahlerzeugung, wodas dominante Desoxidationsmittel Aluminium ist, und Schlacken aus derStahlerzeugung, wo das dominante Desoxidationsmittel Silizium oderMangan ist, oder deren Gemisch. Desoxidationsprodukte sind Oxidedieser Elemente, die typischerweise an Kalk gebunden sind. Folglichwerden Oxid-Schmelze-Schlacken erzeugt, deren chemischeZusammensetzung in der folgenden Tabelle dargestellt ist:
Tabelle ungefährer Anteile der Zusammensetzung von Schlacken in derSekundärmetallurgie (Gewichtsprozent)
Die Eigenschaften dieser Schlacken, wie Zerbröckeln, Staubbildung,Instabilität, erschweren ihre Verwendung erheblich. Laut den BVT-Merkblättern (beste verfügbare Techniken) werden bis zu 80% dieserSchlacken deponiert. Ihre Verwendung ist schwierig.
Verwendung von Schlacke aus der Sekundärmetallurgie
Schlacken, die in der Sekundärmetallurgie hergestellt werden, sindschwierig zu verwenden. Das häufigste und am weitesten verbreiteteVerfahren zur Verwertung dieser Schlacken besteht darin, sie mitanderen Stahlschlacken zu mischen, die nach einer längeren Einwirkungvon Luft und Regen, nach Alterung, in der Bauindustrie verwendetwerden. Beim Erstarren zerfallen sie in der Regel zu einem feinenStaub, der darüber hinaus als Folge der Anwesenheit von freiem Kalkwährend der Hydration erheblich sein Volumen vergrößert. Der Nachteildieser Vorgehensweise ist eine besonders schwierig steuerbareExpansion von Schlacken, die sich beispielsweise durch Ausbeulungengebauter Straßen und Autobahnen manifestiert. Diese negativeEigenschaft verhindert ihre breitere Verwendung im Bauwesen. Eingroßer Teil der Schlacke wird daher ohne weitere Nutzung aufSchlackenhalden deponiert.
Das Problem der Verwendung von Schlacke wurde weiters im Projekt FI-IM5/133 in der Tschechischen Republik, in Italien und Polenangegangen. Das Projekt verwendet die positiven Eigenschaften dieserSchlacke, insbesondere Schmelzen bei niedriger Temperatur, was eineschnelle Herstellung von homogener Stahlschlacke in einem Stahl-Aggregat ermöglicht. Die Verwendung von Schlacke aus derSekundärmetallurgie wurde auch im Rahmen des europäischenForschungsprojekts Nr. 7210-PR/203, das auf die Verwendung von
Schlacke in einem Elektrolichtbogenofen (EAF) zählt, gelöst. DiesesVerfahren eignet sich für das Recycling von Schlacke direkt in einemStahl produzierenden Werk, das mit dem EAF ausgestattet ist, erfordertjedoch eine so genannte Stückbildung der Schlacke, die kostspieligist. Die Verwendung von Schlacke aus integrierten Hüttenwerken ist ausKapazitätsgründen und aufgrund der zusätzlichen Transportkosten nichtmöglich.
Das Unternehmen Harsco erfand ein Verfahren gemäß dem PatentWO 2007/136914 A3, wobei Schlacken aus der Sekundärmetallurgieverwendet werden, indem sie mit Resten von feuerfesten Auskleidungengemischt werden, wodurch Schlacke bildende Materialien zum Frischenentstehen, die für eine weitere Verwendung geeignet sind. EineEinschränkung dieser Methode ist nur durch wirtschaftliche Aspektegegeben.
Aus dem US-Patent Nr. 2009/0049955 ist auch ein Verfahren zurWiederverwertung von Schlacke bekannt, das auf der Verwendung vonSchlacke aus der Sekundärmetallurgie in einem Elektrolichtbogenofen(EAF) basiert. Dabei wird Schlacke dem EAF als Flussmittel und alsCaO-Quelle zugegeben. Dieses Verfahren wird aus Kapazitätsgründen undwegen zusätzlicher Transportkosten auch nicht verwendet.
Die Lösung gemäß dem Patent WO 2004/101828 verwendet Schlacke für dieHerstellung von Bindemitteln und synthetischer Schlacke. Der Nachteildieser Lösung ist jedoch die Forderung nach einem engen Bereich undStabilität der chemischen und der Phasen-Zusammensetzung der Schlacke. Mäkelä; I. Välimäki; R. Pöykiö; H. Nurmesniemi; 0. Dahl in dem Artikel"Evaluation of trace element availability from secondary metallurgicalslag generated in steelmaking by sequential chemical extraction"; TheInternational Journal of Environmental Science and Technology; onlineverfügbar 26. Februar 2013, zitieren, dass - im Gegensatz zu derSchlacke aus Hochöfen und Konvertern - die Schlacke aus derSekundärmetallurgie überwiegend auf Halden deponiert wird.
Wiederverwerten von Schlacke in der Agglomeration
Ein Verfahren zum Wiederverwerten eines Teils von Konverterschlackemit einem höheren Eisengehalt ist bekannt. Dieses Verfahren ist zwarweit verbreitet, aber sein Hauptnachteil besteht in einer Re-Reduktionvon Phosphor, das in dieser Schlacke enthalten ist, in das Roheisen.
Pelletierungs- und Agglomerationsprozess
Die Agglomeration wird verwendet, um eine Charge für einen Hochofenherzustellen, und dieser Prozess wird nicht für die Wiederverwertunganderer Schlacken als die aus dem Konverterverfahren verwendet.Rohstoffe für den Agglomerationsprozess sind die folgenden Rohstoffe: • Eisenbildende Erze, Gussrinde, metallische Abfälle usw., • Flussmittel (meist Schlacken bildende Teile einer Charge) -Kalkstein, Kalk, Dolomit, Abraum usw. • Brennstoffe und Reduktionsmittel - Koks, Erdgas usw.
Diese Rohstoffe werden in mehreren Schritten gemischt undhomogenisiert. Der erste Schritt ist die Erstellung vonHomogenisierungshaufen und der letzte Schritt verläuft beispielsweisein einer Pelletiertrommel. In neuen, modernen Anlagen können alleVorgänge der Chargenvorbereitung in einem einzigen Gerät, das in derLage ist, alle Stufen der Homogenisierung und Pelletierung zuersetzen, integriert werden.
Im Verlauf der Agglomeration wird ein Gemisch des homogenisierten, aufeinem Agglomerationsband platzierten Materials auf eine Temperaturhöher als 1000°C erhitzt. Bei diesen Temperaturen finden das Schmelzenund die Aggregation der einzelnen Körner der Einsatzstoffe statt. AlsFolge des Aggregationsprozesses werden Teile des Agglomerate, die fürdie Verwendung als Charge im Hochofen geeignet sind, gebildet.
Zur Verbesserung des Agglomerationsprozesses werden Materialien aufBasis von Wasserglas zugesetzt, wie in dem Patent US 6682583 beschrieben. Beide Verfahren verbessern die Pelletierung vonRohmaterialien im Agglomerationsprozess, aber andererseitsbeeinträchtigen sie die Wärme- und Materialbilanz einesHochofenprozesses.
Zusammenfassung der Erfindung
Die oben genannten Probleme mit der Verwendung von Schlacke aus derSekundärmetallurgie, die Verbesserung des Pelletierprozesses sowie dieVerbesserung des Schmelzeverfahrens werden zu einem großen Teil durchein Verfahren zur Herstellung eines Agglomerats gemäß der Erfindunggelöst, bei dem das Agglomerat zur Verwendung als Charge in Hochöfenbestimmt ist und das Verfahren von gesiebten, gebrochenen Schlackender Sekundärmetallurgie als Flussmittel Gebrauch macht, oder vonGemischen dieser Schlacke mit anderen Materialien, wobei derGegenstand der Erfindung im Mischen dieser Schlacken mit anderenCharge-Materialien des Agglomerationsprozesses in
Homogenisierungshaufen oder in Bunkern liegt, sodass der Gesamtgehaltder Schlacke von der Sekundärmetallurgie kleiner als 10 Gew.-% derGesamtcharge im Agglomerationsprozess ist.
Nach dem Gießen von Stahl werden Schlacken aus der Sekundärmetallurgiezusammen mit den Metallrückständen aus einer Gießpfanne inSchlackenkübel geschüttet. Nach dem Abkühlen werden großeMetallstücke, so genannter Eisenschrott, entfernt. Anschließend wirddie Schlacke nach Größe sortiert und gegebenenfalls sogar zu einerFraktion unter 100 mm zerkleinert. Für eine spätere Verwendungscheinen die Fraktionen der sortierten Schlacke mit einer Größe vonweniger als 100 mm, vorzugsweise weniger als 10 mm, als optimal. Wenneine Demetallisierung der Schlacke erforderlich ist, ist es möglich,eine magnetische Trennung von Eisen aus der Schlacke durchzuführen.Derart verarbeitete Schlacken oder Schlackengemische werden der Chargedes Agglomerationsprozesses spätestens in einer Pelletiertrommel oderin einer Vorrichtung mit der gleichen Funktion hinzugefügt.
Die beste Lösung scheint zu sein, Schlacke oder Schlackengemisch ineiner Homogenisierungstrommel oder in Homogenisierungshaufen oderdurch Silos auf ein Band zuzumischen, wobei solche Schlacke oder das
Schlackengemisch mit anderen Charge-Materialien in Mengen von wenigerals 10 Gew.-% der Gesamtcharge im Agglomerationsprozess gemischt wird,optimal in Mengen von 0,5 bis 1,5 Gew.-I, wobei mindestens 90 Gew.-%von Schlacke eine Korngröße unter 100 mm und optimal unter 10 mm hat.
Vor der Verwendung in der Agglomeration können andere Materialien, wieKalk, Kalkstein, Dolomit, dolomitischer Kalkstein, Unterkorn-Koks undAbfallstoffe oder Nebenprodukte der metallurgischen oder Zement-Industrie diesen Schlacken oder Schlackengemischen zugegeben werden.
Der Hauptvorteil dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ist dieMöglichkeit der Reduzierung des Energiebedarfs des
Agglomerationsprozesses um bis zu 10 % zusammen mit der Verbesserungder mechanischen Eigenschaften des hergestellten Agglomerate sowieeiner Reduktion der Feinanteile des Agglomerats, die sonst in denAgglomerationsprozess zurückgeführt worden wären. Ein weiterer Vorteilist die Verwendung eines Restmetalls, der Anstieg des MnO-Gehalts imAgglomerat, insbesondere bei Wiederverwertung von Schlacke aus derHerstellung von mangan- und siliziumberuhigtem Stahl. Ein Nebeneffektbesteht in einer Verringerung der C02-Emissionen aus Brennstoff und ausCarbonaten, insbesondere Kalkstein und Dolomit.
Eine weitere günstige Eigenschaft von Schlacken aus derSekundärmetallurgie, die in der Agglomeration verwendbar sind, istihre Selbstdesaggregation und die Bildung von Feinstaubfraktionen. DieFeinstaubfraktionen erzeugen große Reaktionsoberflächen, helfen beimPelletieren, und die Schlacke muss nicht gebrochen werden. Da dieSchlacken kein C02 enthalten, dessen Freisetzung eine beträchtlicheWärmemenge erfordert, beeinflusst ihre Verwendung die
Gesamtwärmebilanz des Agglomerationsprozesses positiv. Bei Verwendungvon Schlacken aus der Sekundärmetallurgie als Flussmittel und alsErsatz oder teilweisem Ersatz für Kalkstein, Kalk, Dolomit oderanderen Materialien gibt es eine wesentliche Verringerung derSchmelztemperatur an den Grenzflächen der Körner. Die
Schmelztemperatur von Kalk ist 2612°C, während die Schlacken-Eutektikaaus der Sekundärmetallurgie eine Schmelztemperatur von etwa 1300°Czeigen.
Auf diese Weise ist es möglich, sowohl die gesamte Schlacke von derSekundärmetallurgie von integrierten Hüttenwerken und Schlacke ausStahlwerken, die Stahl in Lichtbogenöfen erzeugen, wiederzuverwerten.Die Erfindung löst auf eine praktische und kostengünstige Weise dieVerwendung von Schlacke aus der Sekundärmetallurgie und ihreVerwendung beim Agglomerationsprozess.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Erklärung der Erfindung benötigt keine Figuren.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Das Verfahren zur Herstellung des für die Verwendung als Charge inHochöfen bestimmten Agglomerats kann in Übereinstimmung mit derErfindung für verschiedene Typen von Schlacke oder Schlackengemischender Sekundärmetallurgie als Ersatz oder teilweiser Ersatz fürKalkstein, Kalk und Dolomit oder andere Stahl- oderMetallzuschlagstoffe verwendet werden.
Die Erfindung wird näher in den folgenden erfindungsgemäßenAusführungsbeispielen näher erläutert:
Beispiel 1:
Stahl aus einem Konverter oder Elektrolichtbogenöfen oder ähnlichenVorrichtungen, wie beispielsweise dem Hybridofen CONARC, wird in einePfanne abgestochen und durch Aluminium, Silizium, Mangan oder anderedesoxidierende Elemente desoxidiert. Derart modifizierter Stahl wirdin einer Sekundärmetallurgie-Vorrichtung verarbeitet und ist nach derVerarbeitung fertig zum Gießen, zum Beispiel in einer Stranggießanlageoder in der Form eines Blockgusses. Nach dem Gießen werden dieverbleibende Schlacke und die Reste des Stahls in der Pfanne in einenSchlackekübel gegossen und - nachdem dieser gefüllt ist - zu einemSchlackebunker transportiert. Nach dem Abkühlen und Verfestigen werdengrobe Stücke des verbleibenden Stahls mechanisch entfernt. Schlackezerfällt meist spontan zu einer feinen Staubmasse. Schlacke zerfällt,wenn die Abkühlgeschwindigkeit kleiner als 200°C pro Stunde ist. Die
Schlacke, die nicht spontan zerfällt, wird mechanisch auf dieGranulometrie unter 100 mm zerkleinert oder auf eine andere Art undWeise verwendet. Derart modifizierte Schlacke ist bereit für eineweitere Verwendung als ein Rohmaterial für den Agglomerationsprozess.Schlacken mit niedrigeren Gehalten an Si02 (unter 15 %) sind für dieobige Verwendung besser geeignet.
Schlacken und Schlacken bildende Materialien werden zu einemAgglomerationsgemisch vermischt, sodass die Erzeugung von unnötigerMenge an Schlacke im Hochofenprozess verhindert wird. DieZusammensetzung des Flussmittels im Agglomerat wird so durchgeführt,dass das resultierende Verhältnis von Ca0/Si02 im Agglomerat höher istals 0,5 und optimalerweise rund 0,8-1,5. Auch der Gesamtgehalt an A1203ist begrenzt, und zwar durch den Wert von 8 %. Beispielsweise habenErze und Erzkonzentrate 4 bis 10 % Si02, mit dem Gehalt an CaO von ca. 2 %, und daher ist es notwendig, die entsprechende Menge an CaOhinzuzufügen, sodass das Verhältnis von CaO zu Si02 einem Wert von 0,8bis 2,5 entspricht in Übereinstimmung mit dem Betrieb einer bestimmtenHochofenanlage, vorteilhafterweise im Bereich von 0,8 bis 1,5. Ausdiesen Verhältnissen und aus der Zusammensetzung der Schlacke von derSekundärmetallurgie oder von deren Gemisch mit anderen Materialien istes einfach möglich, die notwendigen Zugaben der Schlacke oder desSchlackengemisches abzuleiten. Die jeweilige Schlacke aus derSekundärmetallurgie bildet ein Flussmittel, verwendbar imAgglomerationsprozess.
Beispiel 2:
Schlacke aus der Sekundärmetallurgie mit der Granulometrie unter100 mm wird mit anderen Schlacken bildenden Materialien, wie Kalk,Kalkstein, Dolomit, dolomitischem Kalkstein, Magnesit, gegebenenfallsmit einem Brennstoff in Form von feinkörnigem Koks, gemischt. Das ineiner solchen Weise hergestellte Gemisch ist bereit für dienachfolgende Verwendung als Flussmittel für den Agglomerationsprozess.
Beispiel 3:
Die Schlacke aus der Herstellung von aluminiumberuhigtem Stahl wirdmit der Schlacke des durch Silizium oder Mangan beruhigten Stahlsgemischt. Nach dem Mischen und der Einstellung der Granulometrie istdie Schlacke bereit für die nachfolgende Verwendung als Flussmittelfür den Agglomerationsprozess.
Beispiel 4:
Im Agglomerationsprozess wird ein Teil oder die gesamte Schlacke ausder Sekundärmetallurgie, die im jeweiligen Stahlwerk erzeugt wird,verwendet, und im Fall niedriger Transportkosten ist es möglich,dieser Schlacke auch Schlacke aus der Sekundärmetallurgie vonStahlanlagen in der Nähe, insbesondere aus Elektrostahlwerken,beizumischen. Die jeweilige Schlacke aus der Sekundärmetallurgiebildet ein Flussmittel, verwendbar im Agglomerationsprozess.
Beispiel 5:
Nach dem Abkühlen wird zunächst grober Metallschrott aus der Schlackeder Sekundärmetallurgie der Herstellung von aluminiumberuhigtem Stahlentfernt, und anschließend wird die Schlacke auf Sortierern ineinzelne Fraktionen sortiert. Für den direkten Einsatz imAgglomerationsprozess werden die Schlacke-Fraktionen mit Granulometrieunter 100 mm, zweckmäßigerweise unter 20 mm verwendet. Dieverbleibenden groben Schlackenstücke werden für die Verwendung beimAgglomerationsprozess zu feineren Fraktionen zerkleinert, oder siewerden auf eine andere Weise verwendet. Das in dieser Weiseverarbeitete Schlacke-Gemisch wird gleichmäßig auf Schlackehaufenverteilt, vorzugsweise in Mengen von 10 Tonnen.
Schlacke kann zu der Charge in einer einzelnen Portion oder inmehreren Portionen in einzelnen Stufen der Homogenisierung, spätestensjedoch in einer Pelletiertrommel oder in eine Vorrichtung mit dergleichen Funktion, hinzugefügt werden, sodass der Gesamtgehalt derSchlacke in der Charge des Agglomerationsprozesses einem Maximum von10% der Gesamtcharge in der Agglomeration entspricht.
Beispiel 6:
Die gemäß dem Beispiel 1 hergestellte Schlacke wird weiters mitMaterialien wie Kalk, Kalkstein, Dolomit, dolomitischem Kalkstein,Unterkorn-Koks, Abfallstoffen oder Nebenprodukten der metallurgischenoder Zement-Industrie angereichert. Schlacke oder Schlacke bildendeGemische mit Recycling-Materialien können einzeln oder in beliebigenGemischen hinzugefügt werden, und sie werden der Metallcharge in einerbeliebigen Phase der Homogenisierung in einer einzigen Portion oder inmehreren aufeinander folgenden Schritten hinzugefügt, jedochspätestens in einer Pelletiertrommel oder in einem Gerät mit dergleichen Funktion. Die Menge der Schlacke aus der Sekundärmetallurgieist immer niedriger als 10 Gew.-% des Gesamtgewichts des Charge-Materials des Agglomerationsprozesses.
Beispiel 7:
Dieses Beispiel besteht in der Verwendung von Schlacken aus derHerstellung von Silizium- und manganberuhigtem Stahl, von denen derGesamtgehalt an Si02+Mn0+Fe0 höher als 15 Gew.-% ist. Auch dieseSchlacken können zur Herstellung von Agglomerationsgemischen verwendetoder auch direkt in solche Gemische zugegeben werden. Ähnlich wie indem Beispiel 1 und 2 werden diese Schlacken von grobem Metallschrottbefreit, anschließend sortiert, gegebenenfalls auch zerkleinert undfür die Verwendung vorbereitet. Die Fraktionen unter 100 mm,zweckmäßigerweise unter 20 mm, werden verwendet. Diese Schlackenkönnen direkt oder mit anderen Materialien in ähnlicher Weise, wie imBeispiel 2 beschrieben, gemischt verwendet werden.
Beispiel 8:
Schlacken aus der Sekundärmetallurgie der Herstellung von aluminium-oder zutreffendenfalls mangan- und siliziumberuhigter Stähle werdenmiteinander gemischt und in ähnlicher Weise verwendet, wie in denBeispielen 1 bis 7 beschrieben.
Beispiel 9:
Ein Sonderfall ist die Verwendung von Schlacken aus derSekundärmetallurgie, nur durch Desoxidieren durch Silizium und Manganhergestellt. Diese Schlacken enthalten eine höhere Konzentration anSi02, aber gleichzeitig enthalten sie auch hohe Konzentrationen an MnO.In jedem Fall ist es notwendig, dass diesen Schlacken Kalk oderKalkstein oder zutreffendenfalls Dolomit zugegeben wird, nämlichentweder direkt den Schlacken oder nachträglich denAgglomerationsgemischen.
Industrielle Anwendbarkeit
Schlacken aus der Sekundärmetallurgie können als Flussmittel imAgglomerationsprozess für die Charge eines Hochofenverfahrensverwendet werden. Diese Flussmittel sind durch die Anwesenheitniedrigschmelzender Eutektika gekennzeichnet, die denAgglomerationsprozess erleichtern. Der verringerte Gehalt anCarbonaten führt zu Energieeinsparungen.
Claims (6)
- Patentansprüche : 1. Flussmittel auf Basis von Schlacken aus derSekundärmetallurgie, dadurch gekennzeichnet, dass es wiederaufgeschmolzene Gemische von Oxiden CaO, A1203, Si02, MgO,MnO, FeO und anderen Verbindungen, die Eutektika bilden,enthält, von dem die Schmelztemperatur niedriger als 1600°Cist und wobei der Gesamtgehalt dieser Oxide höher als 75 Gew.-% ist, wobei der Gehalt an CaO höher als 40 Gew.-%und der Gehalt an Schwefel geringer als 2,5 Gew.-% ist,wobei mindestens 90 Gew.-% des Flussmittels eine Korngrößeunter 100 mm und vorzugsweise unter 10 mm zeigt.
- 2. Flussmittel auf Basis von Schlacken aus derSekundärmetallurgie nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass das Flussmittel weiters Kalk, Kalkstein, Dolomit, dolomitischen Kalkstein, Magnesit,Unterkorn-Koks, Abfallstoffe oder Nebenprodukte vonmetallurgischer oder Zement-Industrie enthält und dasVerhältnis von Ca0/Si02 und Ca0/Al203 des resultierendenFlussmittels höher als 1,25 ist.
- 3. Verfahren zur Herstellung eines Flussmittels auf Basis vonSchlacke aus der Sekundärmetallurgie, dadurchgekennzeichnet, dass Schlacken aus der Sekundärmetallurgieauf eine Temperatur unter dem Erstarrungspunkt abgekühltwerden und nach dieser Abkühlung die Granulometrie deserhaltenen Flussmittels so eingestellt wird, dassmindestens 90 Gew.-% eine Korngröße unter 100 mm undvorzugsweise unter 10 mm hat.
- 4. Verfahren zur Herstellung eines Flussmittels auf Basis vonSchlacke aus der Sekundärmetallurgie nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass das Flussmittel mit anderenFlussmitteln, wie beispielsweise Kalk, Kalkstein, Dolomit,dolomitischem Kalkstein, Magnesit, Unterkorn-Koks,Abfallstoffen oder Nebenprodukten der metallurgischen oderZement-Industrie vermischt wird, sodass das sich ergebendeFlussmittel ein Verhältnis von Ca0/Si02 und CaO/Al2C>3 höherals 1,25 besitzt.
- 5. Agglomerationsgemisch zur Herstellung eines Agglomerate zurVerwendung als Charge in Hochöfen, dadurch gekennzeichnet,dass es eine Metallcharge der Agglomeration umfasst, dieein Flussmittel für den Agglomerationsprozess in einemAnteil von weniger als 10 Gew.-% der Gesamtcharge,vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Gew.-%, hat, wobei mindestens 90 Gew.-% des Flussmittels eine Korngröße unter 100 mm undvorzugsweise unter 10 mm hat, wobei das resultierendeAgglomerationsgemisch ein Verhältnis von Ca0/Si02 höher als1,25 und CaO/Al2C>3 höher als 1,25 hat und weniger als5 Gew.-% A1203 aufweist.6. Verwendung von Schlacken aus der Sekundärmetallurgie alsFlussmittel zur Herstellung eines Agglomerationsgemischesfür die Herstellung der Agglomerate zur Verwendung alsCharge in Hochöfen. Geänderte Patentansprüche, vom Internationalen Büro erhalten am 1. Dezember 2014 (01.12.2014) 1. Flussmittel zur Agglomeration auf Basis von Schlacken ausder Sekundärmetallurgie, dadurch gekennzeichnet, dass es wieder aufgeschmolzene Gemische von Oxiden CaO, A1203, Si02,MgO, MnO, FeO und anderen Verbindungen, die Eutektikabilden, enthält, von dem die Schmelztemperatur niedrigerals 1600°C ist und wobei der Gesamtgehalt dieser Oxidehöher als 75 Gew.-% ist, wobei der Gehalt an CaO höher als40 Gew.-% und der Gehalt an Schwefel geringer als2,5 Gew.-% ist, wobei mindestens 90 Gew.-% des Flussmittelseine Korngröße unter 100 mm und vorzugsweise unter 10 mmzeigt. 2. Flussmittel zur Agglomeration auf Basis von Schlacken ausder Sekundärmetallurgie nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass das Flussmittel weiters Kalk, Kalkstein, Dolomit, dolomitischen Kalkstein, Magnesit,Unterkorn-Koks, Abfallstoffe oder Nebenprodukte vonmetallurgischer oder Zement-Industrie enthält und dasVerhältnis von Ca0/Si02 und Ca0/Al203 des resultierendenFlussmittels höher als 1,25 ist. 3. Verfahren zur Herstellung eines Flussmittels zurAgglomeration auf Basis von Schlacke aus derSekundärmetallurgie, dadurch gekennzeichnet:, dass Schlackeaus der Sekundärmetallurgie allmählich mit einerAbkühlgeschwindigkeit von bis zu 200 Grad Celsius proStunde auf eine Temperatur unter dem Erstarrungspunktabgekühlt wird, wo die Schlacke spontan desintegriert undoptional der verbleibende Teil der Schlacke auf eineGranulometrie eingestellt wird, dass mindestens 90 Gew.-%des resultierenden Flussmittels eine Korngröße unter 100 mmund vorzugsweise unter 10 mm hat. 4. Verfahren zur Herstellung von Flussmitteln zurAgglomeration auf Basis von Schlacke aus derSekundärmetallurgie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet:, dass das Flussmittel mit anderenFlussmitteln, wie beispielsweise Kalk, Kalkstein, Dolomit,dolomitischem Kalkstein, Magnesit, Unterkorn-Koks,Abfallstoffen oder Nebenprodukten der metallurgischen oderZement-Industrie vermischt wird, sodass das sich ergebendeFlussmittel ein Verhältnis von Ca0/Si02 und Ca0/Al203 höherals 1,25 besitzt. 5. Agglomerationsgemisch zur Herstellung eines Agglomerats zurVerwendung als Charge in Hochöfen, dadurch gekennzeichnet,dass es aus der Metallcharge der Agglomeration und zuweniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Gew.-%, derGesamtcharge aus dem Flussmittel nach Anspruch 1 und/oder 2besteht, wobei das resultierende Agglomerationsgemischweniger als 5 Gew.-% A1203 enthält.
- 6. Verwendung von Schlacken aus der Sekundärmetallurgie alsFlussmittel zur Herstellung eines Agglomerationsgemischesfür die Herstellung der Agglomerate zur Verwendung alsCharge in Hochöfen.
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