CZ284148B6 - Sintered magnesia, process for producing thereof and a shaft furnace for making the same - Google Patents

Sintered magnesia, process for producing thereof and a shaft furnace for making the same Download PDF

Info

Publication number
CZ284148B6
CZ284148B6 CZ95183A CZ18395A CZ284148B6 CZ 284148 B6 CZ284148 B6 CZ 284148B6 CZ 95183 A CZ95183 A CZ 95183A CZ 18395 A CZ18395 A CZ 18395A CZ 284148 B6 CZ284148 B6 CZ 284148B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
zone
weight
firing
iron
fuel
Prior art date
Application number
CZ95183A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ18395A3 (en
Inventor
Günther Dr. Mörtl
Heinz Dr. Kopp
Werner Ing. Libal
Walter Egger
Original Assignee
Veitsch-Radex Aktiengesellschaft Für Feuerfeste Erzeugnisse
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Veitsch-Radex Aktiengesellschaft Für Feuerfeste Erzeugnisse filed Critical Veitsch-Radex Aktiengesellschaft Für Feuerfeste Erzeugnisse
Publication of CZ18395A3 publication Critical patent/CZ18395A3/en
Publication of CZ284148B6 publication Critical patent/CZ284148B6/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2/00Lime, magnesia or dolomite
    • C04B2/10Preheating, burning calcining or cooling
    • C04B2/102Preheating, burning calcining or cooling of magnesia, e.g. dead burning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/005Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces wherein no smelting of the charge occurs, e.g. calcining or sintering furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B21/00Open or uncovered sintering apparatus; Other heat-treatment apparatus of like construction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Abstract

Slinitá magnézie, bohatá na obsah železa má hustotu zrn větší než 3,35 g/cm.sup.2.n. a obsah železa, počítaný jako F.sub.2.n.O.sub.3.n. větší než 1,5 % hmotn., přičemž podíl trojmocného železa a vedlejších fází, obsahujících trojmocné železo, zejména dikalciumferitu (CF), brownmileritu (C.sub.4.n.AF) a feritu hořečnatého (MF) je nejvýše 0,5 % hmotn. Způsob spočívá v tom, že se hrubě krystalický, surový magnezit, bohatý na obsah železa podrobí nejméně třístupňovému procesu, přičemž se vede zahřívací a vypalovací zonou a před vstupem do chladicího pásma se vede zonou s redukční atmosvérou a se sníženou teplotou. Zařízení je tvořeno zahřívací (odkyselovací) zonou (12), vypalovací (slinovací) zonou (14), redukční zonou (20) a chladicím pásmem (22). Použití slinuté magnezie pro výrobu magnéziových a uhlíkových cihlelŕSintered magnesia, rich in iron, has a grain density greater than 3.35 g / cm.sup.2. and iron content, calculated as F.sub.2.n.O.sub.3.n. greater than 1.5% by weight, wherein the trivalent iron and trivalent iron-containing minor phases, in particular dicalciumferrite (CF), brownmerite (C.sub.4.n.AF) and magnesium ferrite (MF) are at most 0.5% by weight % wt. The process consists in subjecting the coarse-crystalline, crude iron-rich, magnesite-rich process to at least a three-stage process, passing through a heating and firing zone and passing through a zone of reducing atmosphere and reduced temperature before entering the cooling zone. The apparatus comprises a heating (de-acidifying) zone (12), a firing (sintering) zone (14), a reduction zone (20), and a cooling zone (22). The use of sintered magnesia for the production of magnesium and carbon bricks

Description

Vynález se týká slinuté magnézie s vysokým obsahem železa, způsobu výroby této slinuté magnézie, která má poměr C/S (CaO:SiO2) zejména větší než 2, a šachtové pece k provádění tohoto způsobu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to sintered magnesia with a high iron content, a process for the manufacture of this sintered magnesium having a C / S (CaO: SiO2) ratio in particular greater than 2, and shaft furnaces for carrying out the process.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Jak již bylo publikováno Nemcem v „Acta Physical Austriaca“, svazek XVIII, 1964, str. 205, dochází u technických produktů na bázi slinuté magnézie, obohacené železem v redukční atmosféře, ke snižování hustoty. Příčinou toho jsou feritické vedlejší fáze hořečného feritu a dvojferitu vápenatého, protože na místech, kde se ve výchozím materiálu z periklasových krystalů nacházely ferity magnézia a dvojferit vápenatý, vznikají po vyloučení těchto složek dutiny, jejichž podíl na okrajích periklasových zrn způsobují určité uvolnění struktury slinované magnézie.As already published by Germany in “Acta Physical Austriaca”, Volume XVIII, 1964, p. 205, density products are reduced in technical products based on sintered magnesium enriched with iron in a reducing atmosphere. This is due to the ferritic secondary phases of the magnesium ferrite and the double-ferrous calcium, because at places where the magnesium and double-ferrous ferric ferrites were present in the periclase crystal starting material, the voids are formed after the excretion of these constituents. .

Úkolem vynálezu je nalézt řešení, kterým by se získávala slinutá magnézie ze suroviny s vysokým obsahem železa, která by měla co největší hustotu a neměla uvedené nevýhody. Co největší hustotou se přitom rozumí snaha o dosažení hustoty suroviny pro přípravu slinuté magnézie s vysokým obsahem železa, která by co nejvíce odpovídala hustotě slinuté magnézie s nízkým obsahem železa před slinováním.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solution by which sintered magnesia is obtained from a high-iron raw material which has the highest density and does not have the disadvantages mentioned. As high a density as possible is meant an attempt to achieve a density of a high iron content sintered magnesia material that corresponds as closely as possible to the low iron content of sintered magnesia prior to sintering.

Tímto způsobem by se mělo také umožnit používání aglomerátů z oxidu hořečnatého se zvýšeným obsahem železa, které by měly jednak zvýšenou odolnost proti působení horka a také vysokou odolnost proti infiltraci, zejména ve formovaných nebo neformovaných žárovzdomých materiálech.In this way, it should also be possible to use magnesium oxide agglomerates with an increased iron content, which both have increased heat resistance and high resistance to infiltration, in particular in molded or unformed refractory materials.

Řešení podle vynálezu vychází z následující úvahy:The solution according to the invention is based on the following consideration:

Použití konvenční pálené magnézie s vysokým obsahem železa pro přípravu hořečnatých cihel a hmot s uhlíkatou vazbou vede na základě adsorpčního vazebného systému MgO-C k podstatnému snížení vlastností, zajišťujících odolnost proti vysokým teplotám, protože aktivní vazebné můstky C-MgO-C... se zmenšují redukčním účinkem Fe3+.The use of conventional high-iron burnt magnesia for the preparation of magnesium bricks and carbon-bonded materials results in a significant reduction in high temperature resistance properties due to the MgO-C adsorption bonding system, since the active bonding bridges C-MgO-C ... reduce the reducing effect of Fe 3+ .

Pro zlepšení tohoto stavu se dosud používalo redukčního žíhání pálené magnézie před dalším zpracováváním na MC-produkty (MgO-C), probíhajícím při teplotě přibližně 1000 °C. Při této redukci však dochází ke zvýšení pórovitosti slínku, takže výhoda zvýšené odolnosti proti vysokým teplotám je na druhé straně nepříznivě vyvážena snížením odolnosti materiálu proti infiltraci, způsobené zvětšením objemu pórů.To improve this condition, reductive calcined magnesia annealing has been used prior to further processing to MC products (MgO-C) at about 1000 ° C. In this reduction, however, the porosity of the clinker is increased, so that the advantage of increased resistance to high temperatures is, on the other hand, adversely offset by a reduction in the infiltration resistance of the material due to the increase in pore volume.

Tyto problémy se u pálené magnézie s nízkým obsahem železa nevyskytují nebo se projevují v podstatně menším rozsahu.These problems do not occur or appear to a much lesser extent in burnt magnesium with low iron content.

Rozdělování páleného oxidu hořečnatého na magnézii s vysokým obsahem železa a na pálenou magnézii s nízkým obsahem železa se provádí podle vynálezu při celkovém obsahu železa, vypočteného z obsahu Fe2O3 na 1,5% hmotnostního, přičemž pálená magnézie s nízkým obsahem železa vykazuje zpravidla menší podíl Fe2O3 (< 0,5 % hmotnostního), zatímco podíl Fe2O3 v pálené magnézii s vysokým obsahem železa je vyšší (> 3,0 % hmotnostní).The separation of burnt magnesium oxide into high-iron magnesium and low-iron burnt magnesium according to the invention is carried out according to the invention at a total iron content calculated from a Fe 2 O 3 content of 1.5% by weight. less Fe 2 O 3 (<0.5% w / w), while Fe 2 O 3 content in high-iron burnt magnesium is higher (> 3.0% w / w).

- 1 CZ 284148 B6- 1 GB 284148 B6

Pojem „uhlíková vazba“ zahrnuje jak produkty, jejichž částice jsou spolu vázány například dehtem nebo smolou, tak také produkty vytvořené pomocí syntetické piyskyřice nebo jiných netoxických látek jako pojivá.The term "carbon bond" includes both products whose particles are bound together by, for example, tar or pitch, as well as products formed using synthetic resin or other non-toxic substances as binders.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tento úkol splňuje slinutá magnézie podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že má surovou hustotu zrn větší než 3,35 g/m3 a celkový obsah železa, počítaný jako Fe2O3, větší než 1,5% hmotnostního, přičemž podíl trojmocného železa (Fe3+), počítaný jako Fe2O3, a podíl vedlejších fází obsahujících trojmocné železo (Fe3+), zejména dikulciumferitu (CF), brownmileritu (C4AF) a feritu hořečnatého (MF), je nejvýše 0,5% hmotnostního, vztaženo na celkovou hmotnost slinuté magnézie.The sintered magnesia according to the invention fulfills this task, which is characterized in that it has a crude grain density of more than 3.35 g / m 3 and a total iron content, calculated as Fe 2 O 3, of greater than 1.5% by weight, Fe 3+ ), calculated as Fe 2 O 3 , and the fraction of secondary phases containing trivalent iron (Fe 3+ ), in particular di-calciumferite (CF), brownmilerite (C 4 AF) and magnesium ferrite (MF), is not more than 0.5% by weight, based on the total weight of sintered magnesium.

Za výhodný se považuje slínek s poměrem CaO : SiO2 větší než 2.Preference is given to clinker ratio of CaO: SiO 2 greater than the second

Podíl trojmocného železa ve slínku se přitom může omezit na tyto vedlejší fáze. Přitom nikterak neruší, jestliže jsou vperiklasu rozpuštěny další podíly trojmocného železa, pokud je celkový obsah Fe3+ v hmotnostním množství menší než 10%, vztaženo na celkový obsah železa ve slinovaném materiálu.The proportion of iron (III) in the clinker can be limited to these secondary phases. It does not interfere in any way if other trivalent iron fractions are dissolved in the periclase, if the total Fe 3+ content is less than 10% by weight, based on the total iron content of the sintered material.

Tento slinutý materiál s vysokým obsahem železa se může připravovat v jednostupňovém výrobním procesu, pokud za oxidační vypalovací/slinovací zónu následuje redukční pásmo, jehož teplota je nižší než teplota ve vypalovací zóně a jestliže slínek prochází tímto redukčním pásmem před přivedením do chladicího pásma.This high iron sintered material can be prepared in a one-stage production process if the oxidation firing / sintering zone is followed by a reducing zone whose temperature is lower than the temperature in the firing zone and if the clinker passes through this reducing zone before being introduced into the cooling zone.

Jinými slovy, zatímco vlastní slinovací proces, kterým se má dosáhnout co nejvyšší hustoty slinovaných částic, probíhá jako oxidační proces, navazuje u postupu podle vynálezu na tento slinovací proces redukční proces, který je předřazen chladicímu pásmu. Při tomto postupu je důležité, aby teplota, nastavená v redukčním pásmu, byla nižší než je teplota v oxidačním vypalovacím pásmu, avšak na druhé straně vyšší než ve vlastním chladicím pásmu. Při tomto postupu podle vynálezu by měla teplota v redukčním pásmu, navazujícím na vypalovací pásmo, dosahovat přibližně 600 °C. Podle jiného výhodného provedení způsobu podle vynálezu se má teplota při redukčním zpracování vypáleného materiálu pohybovat v teplotním intervalu mezi 600 °C a vypalovací teplotou, která může mít hodnotu například 1800 °C.In other words, while the actual sintering process, which is intended to achieve the highest density of sintered particles, proceeds as an oxidation process, in the process according to the invention this sintering process is followed by a reduction process upstream of the cooling zone. In this process, it is important that the temperature set in the reduction zone is lower than the temperature in the oxidation firing zone, but on the other hand higher than in the cooling zone itself. In the process according to the invention, the temperature in the reduction zone following the firing zone should be approximately 600 ° C. According to another preferred embodiment of the method according to the invention, the temperature during the reductive treatment of the fired material is to be in the temperature range between 600 ° C and the firing temperature, which may be, for example, 1800 ° C.

Redukční podmínky pro redukční pásmo se mohou nastavit různým způsobem a různými prostředky. V nejjednodušším případě se do redukčního pásma umístí hořák, ve kterém probíhá spalování za redukčních podmínek, to znamená za nedostatku vzduchu.The reducing conditions for the reducing zone can be set in different ways and by different means. In the simplest case, a burner is placed in the reduction zone in which the combustion takes place under reducing conditions, i.e. in the absence of air.

Další výhodné provedení způsobu podle vynálezu spočívá ve vytvoření redukčních podmínek pro pyroproces tím, že dílčí množství paliva, přiváděného do vypalovacího pásma, se odebírá a přivádí se společně se sekundárním proudem plynu, neobsahujícím kyslík, přes chladicí pásmo do redukční zóny. Plynem pro vytvoření sekundárního proudu plynu může být inertní plyn, například dusík.A further advantageous embodiment of the process according to the invention consists in creating reducing conditions for the pyroprocess by taking off a partial amount of fuel supplied to the firing zone and feeding it together with the secondary oxygen-free gas stream through the cooling zone into the reducing zone. The gas for generating the secondary gas stream may be an inert gas such as nitrogen.

Zatímco spalování obou dílčích množství paliva ve slinovací zóně šachtové pece probíhá se vzdušným součinitelem větším než 1, je vzdušný součinitel v redukčním pásmu podstatně menší než 1.While the combustion of both partial amounts of fuel in the sintering zone of the shaft furnace takes place with an air coefficient greater than 1, the air coefficient in the reduction zone is substantially less than 1.

Při tomto přívodu paliva, rozděleném do dvou proudů, jeden z nichž je veden jako obtok, je postačující oddělit jen menší podíl paliva z hlavního přívodu paliva a přivádět jej přes chladicí pásmo do redukční zóny, popřípadě slinovací zóny. Jestliže se označí množství paliva, přiváděné bezprostředně do spalovací/slinovací zóny, jako B1 a druhé množství paliva, prováděné přesIn this fuel feed, divided into two streams, one of which is conducted as a bypass, it is sufficient to separate only a minor proportion of the fuel from the main fuel feed and feed it through the cooling zone to the reduction zone or sintering zone. If the amount of fuel fed directly to the combustion / sintering zone is designated as B1 and the second amount of fuel being fed through

-2CZ 284148 B6 chladicí pásmo, jako B2, je postačující poměr B2:B1 od 0,01 do 0,1 k získání požadovaného redukčního slínku se zvýšenou hustotou v surovém stavu.A cooling zone, such as B2, is sufficient to have a B2: B1 ratio of from 0.01 to 0.1 to obtain the desired reduction density in the raw state.

V průběhu zkoušek se ukázalo, že způsobem podle vynálezu je možno připravit slinovanou magnézii z přírodního alpského magnezitu s vysokým obsahem železa a s hustotou v surovém stavu větší než 3,35 g/cm3, který neobsahuje vedlejší fáze s obsahem Fe3+ (DIN 51065, díl 2).During the tests, it has been found that by the process according to the invention it is possible to prepare sintered magnesia from natural alpine magnesite with a high iron content and a raw density of more than 3.35 g / cm 3 , which does not contain Fe 3+ containing secondary phases (DIN 51065) 2).

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se slínek při průchodu chladicím pásmem nebo za ním prudce ochladí například postřikem kapalinou a/nebo ofukováním plynem bez ohledu kyslíku. Při tomto postřikování je třeba v každém případě zajistit, aby se slínek neochladil při postřiku kapalinou, zejména vodou, pod teplotou 250 °C, aby se vyloučila možnost tvorby brucitu a aby nedocházelo k nežádoucí hydrataci.According to a further preferred embodiment of the invention, the clinker is quenched by, for example, spraying with a liquid and / or a gas blower, irrespective of the oxygen, during or after the cooling zone. In this case, it must in any case be ensured that the clinker is not cooled when spraying with a liquid, in particular water, below 250 [deg.] C., to avoid the possibility of brucite formation and to avoid undesirable hydration.

Při čistém chlazení plynem (dusíkem N2) dochází k posunu potenciálu redox, takže vzniká zčásti kovové železo a současně se vylučuje elementární uhlík (rozkladem metanu) zejména ve větších pórech a v množství do 0,3 % hmotn. Výsledkem toho je, že je možno snížit podíl trojmocného železa pod 0,1 % hmotn.In pure gas cooling (nitrogen N 2 ), the redox potential is shifted so that partly metallic iron is produced and at the same time elemental carbon (methane decomposition) is produced, especially in larger pores and in amounts up to 0.3% by weight. As a result, it is possible to reduce the proportion of iron (III) below 0.1% by weight.

Výhody dosažené způsobem podle vynálezu oproti dosud známým postupům, které jsou součástí stavu techniky, jsou zřejmé. Zatímco dosud známé postupy probíhaly ve dvou stupních, z nichž v prvním stupni probíhá vlastní pyroproces a potom ve druhém stupni redukční žíhací zpracování, poskytuje způsob podle vynálezu možnost výroby redukovaného slínku s vysokým obsahem železa a s vysokou hustotou na vybraném místě. Způsob podle vynálezu se může realizovat zvláště jednoduše v šachtové peci.The advantages achieved by the process according to the invention over the prior art processes are obvious. While the prior art processes have been carried out in two stages, in which the pyroprocess is carried out in the first stage and then the reduction annealing in the second stage, the method of the invention provides the possibility of producing a reduced iron and high density clinker at a selected location. The process according to the invention can be carried out particularly simply in a shaft furnace.

Součástí řešení podle vynálezu je proto konstrukce šachtové pece, určené k provádění způsobu podle vynálezu, která obsahuje, ve směru postupu vypalovaného materiálu, následující zóny, a sice zahřívací/odkyselovací zónu, vypalovací/slinovací zónu s oxidační atmosférou, redukční zónu a chladicí pásmo, přičemž podstatou vynálezu je, že palivové potrubí pro přívod proudu paliva do vypalovací zóny je opatřeno obtokovým úsekem pro odvádění dílčího proudu paliva, jehož výstupní konec je vyústěn do chladicího pásma, přičemž na výstupním konci pece je umístěno ústrojí pro postřikování vypáleného materiálu kapalinou a/nebo dusíkem.Accordingly, the invention provides a shaft furnace for carrying out the method of the invention, which comprises, in the firing direction, the following zones, namely a heating / deacidification zone, an oxidizing atmosphere firing / sintering zone, a reducing zone and a cooling zone. wherein the fuel line for supplying the fuel stream to the firing zone is provided with a bypass section for discharging a partial fuel stream, the outlet end of which is discharged into the cooling zone, and a device for spraying the fired material with liquid and / or nitrogen.

Ve vypalovací zóně jsou dosud obvykle po celém obvodu rozmístěny souměrně hořáky, které jsou zásobovány skupinou přívodních potrubí nebo jediným společným potrubím pro přívod paliva, například oleje nebo plynu. Provedení podle vynálezu však navrhuje doplnit palivové potrubí, vedoucí do vypalovací zóny, obtokem, jehož výtokový konec je směrován do chladicího pásma. Tímto způsobem se redukuje množství paliva, přiváděného do vypalovací zóny, a podíl paliva, o který je tento přívod zredukován, se přivádí přes chladicí pásmo a redukční zónu do vypalovací zóny z druhé strany. Další podrobnosti tohoto provedení jsou objasněny v popisu příkladného provedení vynálezu.In the firing zone, burners are usually distributed symmetrically throughout the perimeter and are supplied by a plurality of supply lines or a single common supply line for fuel, for example oil or gas. However, an embodiment of the invention proposes to supplement the fuel line leading to the firing zone with a bypass whose outlet end is directed to the cooling zone. In this way, the amount of fuel supplied to the firing zone is reduced and the proportion of the fuel by which this supply is reduced is fed through the cooling zone and the reducing zone to the firing zone from the other side. Further details of this embodiment are explained in the description of an exemplary embodiment of the invention.

Obtokový úsek potrubí může být přitom zaústěn do potrubí pro přívod chladicího plynu do chladicího pásma, nebo může být veden nezávisle na tomto chladicím potrubí přímo do chladicího pásma.The bypass section of the duct may here be connected to the duct for supplying the cooling gas to the cooling zone, or it may be led directly into the cooling zone independently of this cooling duct.

Ostatní znaky šachtové pece, která může najít své uplatnění při provádění způsobu podle vynálezu, jsou stejné jako u známých šachtových pecí pro výrobu pálené magnézie.The other features of the shaft furnace, which can find its application in the process of the invention, are the same as in the known shaft furnaces for the production of burnt magnesium.

Slinutá magnézie podle vynálezu má zřetelně zvýšenou surovou hustotu oproti redukované slinutá magnézii s vyšším obsahem železa podle známého stavu techniky. Slinutá magnézie podle vynálezu, bohatá na železo, přitom sdružuje výhody vysoké odolnosti proti žáru s vysokou odolností proti infiltraci.The sintered magnesia of the invention has a markedly increased raw density over the prior art reduced sintered magnesium with a higher iron content. The sintered magnesia according to the invention, rich in iron, combines the advantages of high heat resistance with high resistance to infiltration.

-3 CZ 284148 B6-3 CZ 284148 B6

Tato magnézie proto může být s výhodou využívána v materiálech a cihlách s uhlíkovým pojivém. U cihel s uhlíkovou vazbou, vyrobeným ze slínku podle vynálezu, v porovnání s cihlami ze slinuté magnézie, chudými na obsah železa, jsou k dispozici podobné podmínky pro pojivové složky na bázi uhlíku, takže chování obou těchto materiálů je obdobné.This magnesium may therefore be advantageously used in carbon binder materials and bricks. For carbon-bonded bricks made of clinker according to the invention, compared to iron-poor sintered magnesia bricks, similar conditions are available for the carbon-based binder components, so that the behavior of the two materials is similar.

Chování materiálu závisí, jak již bylo řečeno, v převážné míře na tom, zda se v průběhu kombinovaného oxidačně/redukčního pyroprocesu nevytvoří ve slínku žádná vedlejší fáze, obsahující Fe3+, nebo jen nepatrné množství (< 0,5 % hmotnostního) této vedlejší fáze.As has already been said, the behavior of the material depends largely on the fact that, during the combined oxidation / reduction pyroprocess, no secondary phase containing Fe 3+ or only a small amount (<0.5% by weight) of this secondary phase is formed in the clinker. phase.

Zvláště výhodně může být kombinován (cenově výhodný) slínek s bohatým obsahem železa jako hrubá frakce s (dražší) jemnou frakcí slínku, chudého na obsah železa, takže je možno dosáhnout technického a ekonomického zlepšení a snížení nákladů.Particularly advantageously, an iron-rich (low-cost) clinker can be combined as a coarse fraction with an iron-poor (more expensive) fine fraction of clinker, so that technical and economic improvements and cost savings can be achieved.

Další znaky vynálezu jsou zřejmé ze závislých nároků a také z další části popisu a z výkresů.Other features of the invention will be apparent from the dependent claims, as well as from the following description and drawings.

Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení šachtové pece, znázorněné schematicky na výkrese.The invention will be further elucidated by means of exemplary embodiments of a shaft furnace shown schematically in the drawing.

Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Do šachtové pece se shora ve směru šipky 10 dodává v kusové formě, se zrnitostí 5-50 mm, zejména hrubě krystalický surový magnezit podle tabulky 1, zpravidla bohatý na železo. Surovina určená k vypálení se potom přivádí do zahřívací zóny 12, kde se materiál při asi 700 °C zbaví kyselosti ještě před přivedením do vypalovací zóny 14, kde probíhá oxidační proces za podmínek odpovídajících vzdušnému koeficientu většímu než 1. Na obrázku je znázorněno palivové potrubí 16, kterým je do vypalovací zóny 14 přiváděn zemní plyn.The shaft furnace is supplied from above in the direction of arrow 10 in lumpy form, with a grain size of 5-50 mm, in particular a coarse crystalline crude magnesite according to Table 1, generally iron-rich. The raw material to be fired is then fed to a heating zone 12, where the material is de-acidified at about 700 ° C before being fed to the burning zone 14, where the oxidation process takes place under conditions corresponding to an air coefficient greater than 1. by means of which natural gas is supplied to the firing zone 14.

Zatímco ve vypalovací zóně 14 jsou udržovány teploty na nejvyšších hodnotách (asi 1850 °C) z celé pece, klesá tato teplota uvnitř pece směrem dolů k jejímu výstupnímu konci 18, kde úbytek teploty až k dolnímu konci vypalovací zóny 14 činí asi 500 °C na metr délky peče, přičemž vypalovaný materiál, který se při vypalování mění na slinek, je odváděn z vypalovací zóny 14 nejprve do redukční zóny 20, ve které je vzdušný koeficient nastaven na hodnotu výrazně nižší než 1. Redukční zóna 20 probíhá od konce vypalovací zóny 14 až k úseku pece s teplotou mezi 550 až 600 °C. Odtud prochází vypálený materiál chladicím pásmem 22 k výstupnímu konci 18 pece. Na této dráze je slínek v místě 24 postřikován rozprašovanou vodou, přičemž je ovšem zabezpečeno, že teplota slínku bude i v tomto úseku vyšší než 250 °C, aby se zamezilo tvorbě brucitu. Složení slinkuje uvedeno v tabulce 1.While in the firing zone 14 temperatures are maintained at the highest values (about 1850 ° C) from the entire furnace, this temperature decreases inside the furnace down to its outlet end 18, where the temperature drop down to the lower end of the firing zone 14 is about 500 ° C. a meter of baking length, wherein the fired material that turns into clinker during firing is discharged from the firing zone 14 first to the reducing zone 20, in which the air coefficient is set to a value significantly lower than 1. The reducing zone 20 runs from the end of the firing zone 14 up to a furnace section having a temperature of between 550 and 600 ° C. From there, the fired material passes through the cooling zone 22 to the outlet end 18 of the furnace. On this route, the clinker at 24 is sprayed with sprayed water, but it is ensured that the clinker temperature in this section is also higher than 250 ° C in order to prevent the formation of brucite. The composition of the clinker is shown in Table 1.

Ze zobrazeného příkladu provedení je rovněž zřejmé, že palivové potrubí 16 je opatřeno obtokovým úsekem 167. V důsledku toho se prou B paliva rozdělí na dva dílčí proudy Bl, B2, jejichž hmotnostní poměr B2/B1 je v tomto případě 0,06.It is also evident from the illustrated embodiment that the fuel line 16 is provided with a bypass section 167. As a result, the fuel stream B is divided into two partial streams B1, B2, whose weight ratio B2 / B1 in this case is 0.06.

Paralelně s druhým potrubím pro vedení druhého dílčího proudu B2 paliva probíhá chladicí potrubí C pro přívod dusíku. Obě potrubí jsou směrována přes výstupní konec 18 pece do chladicího pásma 22, takže proudy plynu, procházející redukční zónou 20 a chladicím pásmem 22, jsou odkláněny směrem do vypalovací zóny 14.Parallel to the second conduit for conducting the second fuel partial flow B2 there is a cooling conduit C for supplying nitrogen. Both pipes are directed through the furnace outlet end 18 to the cooling zone 22 so that the gas streams passing through the reduction zone 20 and the cooling zone 22 are diverted towards the firing zone 14.

Konstrukce a provoz této šachtové pece mohou být v rozsahu znaků vynálezu obměňovány, například způsob podle vynálezu může probíhat také v šachtové peci se šikmou nístěji.The design and operation of this shaft furnace may be varied within the scope of the features of the invention, for example the method of the invention may also take place in a shaft furnace with an inclined hearth.

-4CZ 284148 B6-4GB 284148 B6

Tabulka 1 surový magnézií slínek (% hmotn.)(% hmotn.)Table 1 Crude clinker magnesia (% by weight) (% by weight)

SiO2 SiO 2 0,3 0.3 0,6 0.6 Fe2O3 Fe 2 O 3 2,9 2.9 5,8* 5.8 * K2CO3 K 2 CO 3 0,2 0.2 0,4 0.4 MnO MnO 0,3 0.3 0,6 0.6 CaO CaO 1,1 1.1 2,2 2.2 MgO MgO 44,7 44.7 90,4 90.4 ztráta pálením burning loss -50,5 -50.5

*z toho jako Fe3+: 0,1 %, jako Fe (kov): 1,7 % a jako Fe2+: 4,0 %.* of which as Fe 3+ : 0.1%, as Fe (metal): 1.7% and as Fe 2+ : 4.0%.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (14)

1. Slinutá magnézie, vyznačující se tím, že má surovou hustotu zrn větší než 3,35 g/cm3 a celkový obsah železa, počítaný jako Fe2O3, větší než 1,5 % hmotnostního, přičemž podíl trojmocného železa (Fe3+), počítaný jako Fe2O3, a podíl vedlejších fází, obsahujících trojmocné železo (Fe3’), zejména dikalciumferitu (CF) brownmileritu (C4AF) a feritu hořečnatého (MF), je nejvýše 0,5 % hmotnostního, vztaženo na celkovou hmotnost slinuté magnézie.Sintered magnesium having a crude grain density of more than 3.35 g / cm 3 and a total iron content, calculated as Fe 2 O 3, of greater than 1.5% by weight, wherein the proportion of iron (Fe 3+ ), calculated as Fe2O 3, and the proportion of secondary phase containing trivalent iron (Fe 3 '), in particular dikalciumferitu (CF) brownmileritu (C 4 AF) and magnesium ferrite (MF) is not more than 0.5% by weight based on the total weight of the sintered magnézie. 2. Slinutá magnézie podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje CaO a SiO2 a hmotnostní poměr CaO ku SiO2 je větší než 2.Sintered magnesia according to claim 1, characterized in that it contains CaO and SiO 2 and the weight ratio of CaO to SiO 2 is greater than 2. 3. Slinutá magnézie podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že podíl vedlejších fázi obsahujících Fe3+ je menší než 0,2 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost slinuté magnézie.Sintered magnesia according to claim 1 or 2, characterized in that the proportion of Fe 3+ containing secondary phases is less than 0.2% by weight, based on the total weight of the sintered magnesium. 4. Slinutá magnézie podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že celkový obsah Fe3’, počítaný jako Fe2O3, je v množství menším než 10% hmotnostních, vztaženo na celkové množství železa.Sintered magnesia according to one of claims 1 to 3, characterized in that the total Fe 3 'content, calculated as Fe 2 O 3 , is in an amount of less than 10% by weight, based on the total amount of iron. 5. Slinutá magnézie podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že má obsah uhlíku C v hmotnostních množství do 0,3 % hmotnostního.Sintered magnesium according to one of Claims 1 to 4, characterized in that it has a carbon content of C in an amount of up to 0.3% by weight. 6. Slinutá magnézie podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím. že obsahuje elementární železo, vytvořené redukcí při slinovacím procesu.Sintered magnesium according to one of claims 1 to 5, characterized in that. It comprises elemental iron formed by reduction in the sintering process. 7. Způsob výroby slinuté magnézie podle jednoho z nároků 1 až 6, při němž se hrubě krystalický surový magnezit, bohatý na obsah železa, podrobí nejméně třístupňovému pyroprocesu, kde se přitom vede postupně zahřívací zónou, vypalovací zónou s oxidační atmosférou a chladicím pásmem, vyznačující se tím, že vypalovaný materiál se po výstupu z vypalovací zóny a před vstupem do chladicího pásma vede redukční zónou, v níž panuje teplota, která je oproti vypalovací zóně snížena.Method for the production of sintered magnesia according to one of claims 1 to 6, wherein the coarse-crystalline crude iron-rich magnesite is subjected to at least a three-stage pyroprocess, wherein it is guided successively through a heating zone, a firing zone with an oxidizing atmosphere and a cooling zone. The method according to claim 1, characterized in that, after leaving the firing zone and before entering the cooling zone, the fired material is guided through a reducing zone in which the temperature prevails, which is lowered compared to the firing zone. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že redukční zpracování vypalovaného materiálu se provádí v teplotním intervalu mezi 500 °C a teplotou blízkou vypalovací teplotě.Method according to claim 7, characterized in that the reduction treatment of the fired material is carried out in a temperature interval between 500 ° C and a temperature close to the firing temperature. - 5 CZ 284148 B6- 5 GB 284148 B6 9. Způsob podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že z paliva, přiváděného do vypalovací zóny, se odebere dílčí množství paliva, které se společně se sekundárním proudem plynu prostého kyslíku přivádí přes chladicí pásmo do redukční zóny.Method according to claim 7 or 8, characterized in that a partial amount of fuel is taken from the fuel supplied to the firing zone, which, together with the secondary oxygen-free gas stream, is fed to the reduction zone through the cooling zone. 10. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 7až9, vyznačující se tím, že vypalovaný materiál se při průchodu nebo po průchodu chladicím pásmem postřikuje kapalinou a/nebo dusíkem.Method according to at least one of Claims 7 to 9, characterized in that the fired material is sprayed with liquid and / or nitrogen during or after passing through the cooling zone. 11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že postřikování rozprašovanou kapalinou a/nebo dusíkem se provádí tak, aby teplota stínku nepoklesla pod 250 °C.Method according to claim 10, characterized in that the spraying of the liquid and / or nitrogen with the spray is carried out so that the temperature of the shade does not fall below 250 ° C. 12. Šachtová pec k provádění způsobu podle jednoho z nároků 7 až 11, která obsahuje ve směru dopravy vypalovaného materiálu shora dolů na sebe navazující zóny - zahřívací odkyselovací zónu (12), vypalovací slinovací zónu (14) s oxidační atmosférou, redukční zónu (20) a chladicí pásmo (22), vyznačující se tím, že palivové potrubí (16) pro přívod proudu (B) paliva do vypalovací zóny (14) je opatřeno obtokovým úsekem (16’) pro odvádění dílčího proudu (B2) paliva, jehož výstupní konec je vyústěn do chladicího pásma (22), přičemž na výstupním konci (18) pece je umístěno ústrojí (24) pro postřikování vypáleného materiálu kapalinou a/nebo dusíkem.A shaft furnace for carrying out the method according to any one of claims 7 to 11, comprising downstream zones in the conveying direction of the fired material - heating de-acidification zone (12), firing sintering zone (14) with oxidizing atmosphere, reducing zone (20). ) and a cooling zone (22), characterized in that the fuel line (16) for supplying the fuel stream (B) to the firing zone (14) is provided with a bypass section (16 ') for discharging the partial fuel stream (B2), the end is discharged into the cooling zone (22), and at the outlet end (18) of the furnace there is a device (24) for spraying the fired material with liquid and / or nitrogen. 13. Šachtová pec podle nároku 12, vyznačující se tím, že dále obsahuje chladicí potrubí (C) pro sekundární plyn prostý kyslíku, ústící do chladicího pásma (22).The shaft furnace of claim 12, further comprising an oxygen-free secondary gas cooling line (C) flowing into the cooling zone (22). 14. Šachtová pec podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že potrubí pro vedení druhého dílčího proudu (B2) paliva do chladicího pásma (22) a prvního dílčího proudu (Bl) paliva do vypalovací zóny (14) jsou vytvořena tak, že poměr hmotnostních množství druhého dílčího proudu (B2) paliva, přiváděného do chladicího pásma (22), k hmotnostnímu množství prvního dílčího proudu (Bl) paliva, přiváděného do vypalovací zóny (14), je mezi 0,01 a 0,1.A shaft furnace according to claim 12 or 13, characterized in that the conduits for conducting the second fuel partial flow (B2) to the cooling zone (22) and the first fuel partial flow (B1) to the firing zone (14) are formed such that the ratio by weight of the second fuel partial stream (B2) to the cooling zone (22) to the weight of the first fuel partial stream (B1) to the firing zone (14) is between 0.01 and 0.1.
CZ95183A 1994-02-01 1995-01-25 Sintered magnesia, process for producing thereof and a shaft furnace for making the same CZ284148B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944402926 DE4402926C1 (en) 1994-02-01 1994-02-01 Sintered magnesia, process and apparatus for producing sintered magnesia and its use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ18395A3 CZ18395A3 (en) 1995-09-13
CZ284148B6 true CZ284148B6 (en) 1998-08-12

Family

ID=6509141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ95183A CZ284148B6 (en) 1994-02-01 1995-01-25 Sintered magnesia, process for producing thereof and a shaft furnace for making the same

Country Status (6)

Country Link
AT (1) AT403691B (en)
BR (1) BR9500386A (en)
CZ (1) CZ284148B6 (en)
DE (2) DE4402926C1 (en)
ES (1) ES2117926B1 (en)
SK (1) SK280715B6 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108147791A (en) * 2016-12-05 2018-06-12 宜兴市零零七机械科技有限公司 A kind of novel furnace charge

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT347843B (en) * 1974-02-26 1979-01-10 Veitscher Magnesitwerke Ag PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF REFRACTORY BURNED OR UNBURNTED STONES AND OF REFRACTORY BULK BASED ON MAGNESIA
DE3140582C2 (en) * 1981-10-13 1985-01-17 Beckenbach, Ulrich, Dipl.-Ing., 4005 Meerbusch Process and ring shaft furnace for firing and sintering lumpy material such as limestone, dolomite or the like

Also Published As

Publication number Publication date
SK12195A3 (en) 1995-09-13
ATA11995A (en) 1997-09-15
SK280715B6 (en) 2000-06-12
BR9500386A (en) 1995-10-17
DE4444507C2 (en) 1996-06-05
CZ18395A3 (en) 1995-09-13
DE4444507A1 (en) 1995-08-03
ES2117926A1 (en) 1998-08-16
DE4402926C1 (en) 1995-04-20
ES2117926B1 (en) 1999-04-01
AT403691B (en) 1998-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100534941C (en) Cement presintering production method and system
RO117446B1 (en) Process for cement clinker production
US4236932A (en) Method and apparatus for producing a hydraulic binder
CN102758092A (en) Method for producing nickel iron by comprehensively utilizing low-grade lateritic nickel ore
CN102976644A (en) Moderate-heat silicate cement clinker and production method thereof
CN107385235A (en) Using the technique and its device of prereduction preheating kiln and bath smelting furnace smelting nickel-iron
GB2028475A (en) Heat-treatment of fine material
CN104651563B (en) A kind of low lean high phosphorus difficulty selects ferrum/Reduction of manganese ore smelting choosing to combine the method carrying ferrum dephosphorization
CN106119449A (en) A kind of blast furnace whole world group smelting process
GB2037962A (en) Producing coal dust
CZ284148B6 (en) Sintered magnesia, process for producing thereof and a shaft furnace for making the same
CN106367588A (en) Preparing method of sintered ore
GB2116957A (en) A process and apparatus for the production of sintered dolomite
Rajak et al. Effect of Oxygen Enrichment on Top Layer Sinter Properties
CN107460340A (en) A kind of quick blow-in method of copper bottom-blown smelting stove
CN101463420A (en) Method and apparatus for enriching low grade siderite
US3973980A (en) Process for the heat treatment of material in dust form
US6544032B1 (en) Method and installation for heat-treating fine-grained products
CN100582053C (en) Batch for producing a refractory ceramic shaped body, moulding body made therefrom, and a use thereof
CN112410544B (en) Double-layer sintering method
CN204625746U (en) Adopt the device of winding-up shaft furnace production ferronickel water
SI8212399A8 (en) Arrangement for cement production
US4560412A (en) White cement production
RU2240351C2 (en) Blast smelting method
JPS6111300B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20000125