DE1009397B - Verfahren zur Verhuettung von Feinerzen oder Metalloxyden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verhüttung von Feinerzen oder Metalloxyden Die Bemühungen, Feinerze oder Metalloxyde, wie Kiesabbrände. Lautamasse, Luxmasse od. dgl., mit Kohle zu verhütten, haben bislang noch keine befriedigende Lösung gefunden. Insbesondere scheiterten die vorgeschlagenen Verfahren hauptsächlich an der ungenügenden Standfestigkeit der Briketts im Schacht. Die Kohle-Erz-Briketts wurden bisher mit Bindemitteln hergestellt, die nach der Verpressung einen festen Verband ergaben. Dieser hielt sich jedoch bei der Erhitzung nicht, wie erforderlich, bis in das Gebiet der hohen Temperaturen, wo die Reduktion des Metalloxydes und das Schmelzen vor sich geht, so daß es zu Schwierigkeiten im Schacht kommen mußte. Der Grund für die ungenügende Standfestigkeit liegt in der vorzeitigen Zerstörung der Bindekraft des Bindemittels. die einmal auf thermische Zersetzung, zum anderen durch die während der Erhitzung erfolgende, unvermeidliche Oxydation des Bindemittels durch das oxydische Erz zurückzuführen ist. Aus diesem Grunde ist man wieder von der Brikettierung abgegangen und hat sich zunächst der Erz-Koks-Herstellung zugewendet. Damit gibt man aber die Vorteile der direkten Verhüttung von Feinerz mit Kohle zum größten Teil wieder auf.
• Die vorliegende Erfindung gestattet nun die Herstellung von Erz-Kohle-Briketts ohne Verwendung von Bindemitteln und umgeht damit die genannte Schwierigkeiten. Sie bedient sich des seit Jahren bekannten, jedoch praktisch bisher noch nicht durchgeführten Brikettierverfahrens im plastischen Zustand. Dieses liefert für die Erzverhüttung mit bituminöser Steinkohle besonders geeignete Briketts. Das Verfahren kann im technischen Großbetrieb durchgeführt werden. wenn man die Erhitzung des Kohle-Erz-Gemisches durch direkte Berü rung mit heißen 02 -freien Gasen so weit vornimmt, daß das Gemisch nur wenige Grad bis unterhalb des Erweichungsbeginns der bitumenhaltigen Steinkohle aufweist. Die bis zur Erreichung des plastischen Zustandes erforderliche Wärme wird in bekannter Weise anschließend direkt oder indirekt zugeführt. Unmittelbar darauf erfolgt die B-ri'kettierung. Die hergestellten Briketts sind standfest und können je nach Bedarf ohne Schwierigkeiten verkokt oder vergast werden. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Aufheizung im Gasstrom mit hoher Erhitzungsgeschwindigkeit und hoher Gaseintrittstemperatur erfolgt, wie sie in den bekannten Flugerhitzungs- oder Wirbelstromapparaten möglich ist. Durch den hier erfolgenden Wärmeüberfall und die kurze Einwirkung der 02-freien Gase erfährt die bitumenhaltige Steinkohle gleichzeitig eine wesentliche Erhöhung ihrer Backfähigkeit, so daß auch weniger gut backende Kohle für die Brikettierung im plastischen Zustand geeignet ist. Die vorgeschlagene Arbeitsweise hat weiter den großen Vorteil, daß die Temperatur des aufgeheizten Gemisches bis auf wenige Grad genau eingestellt und eingehalten werden kann, da der plastische Zustand der bitumen-. haltigen Steinkohle bei der direkten Aufheizung mit Gasen wegen Verlegung der Apparatur nicht erreicht werden darf. Die restliche Aufheizung führt man zweckmäßig in direkt oder indirekt beheizten, großräumigen Apparaten, wie beispielsweise einer Drehtrommel, durch, die das plastische Gut an eine Transportschnecke abgeben, welche sie direkt in die Presse fördert.
• Es hat sich weiter gezeigt, daß es zweckmäßig ist, bei vorwiegend Fe203-haltigen Erzen vor der Zumischung zur bitumenhaltigen Steinkohle das FeO" zunächst in bekannter Weise bei Temperaturen von mindestens 400° durch heiße, reduzierende Gase, Koks oder Kohle zu Fe. 04 zu reduzieren. Diese Maßnahme ist deshalb erforderlich, weil die Reduktion des Fee 03 schon unterhalb des Temperaturgebietes der Erweichung der Kohle erfolgt und durch die Berührung eine unerwünschte Oxydation der hitumenhaltigen Steinkohle, vornehmlich des die Backeigenschaften bewirkenden Bitumens unvermeidlich ist. Solche Erze geben daher zumindest bei weniger gut backenden Kohlen, die in erster Linie für die Erzverhüttung in Frage kommen, schlechte oder gar keine Briketts.
• Erfindungsgemäß kann man auch die notwendige Reduktion von Fee O3 zu Fei 04 mit der' Aufheizung des Kohle-Erz-Gemisches verbinden, wenn man heiße 02-freie Gase verwendet, die C O und/oder H2 in solchen Mengen enthalten, daß die erforderliche Reduktion vollständig verlaufen kann. Kohlen mit einem besonders niedrigen Erweichungsbeginn lassen jedoch die gleichzeitige Reduktion mit der Aufheizung nicht zu, so daß diese Arbeitsweise nur für weniger gut backende Kohlen in Frage kommt.
• Schließlich ist es auch für die Herstellung guter Briketts erfindungsgemäß erforderlich, daß.die Brikettform der Presse gekühlt wird. Das plastische Kohle-Erz-Gemisch, das je nach den Backeigenschaften der Kohle eine Temperatur von über 350° besitzt, entbindet bei dieser Temperatur Gase, welche das Brikettgefüge lockern bzw. sprengen würden, wenn nicht bereits in der Preßform, also noch bei Einwirkung des Druckes eine teilweise Abkühlung der Briketts erfolgt. Im allgemeinen reiclht nur eine geringe Abkühlung um etwa 20° unterhalb der Brikettierungstemperatur aus. Die nach der Erfindung hergestellten Briketts genügen allen Anforderungen, die bei der Verkokung oder Vergasung, beispielsweise in Abstichgeneratoren, an sie gestellt -,verden müssen. Insbesondere sind sie, da kein wesensfremdes Bindemittel zugegen ist, vollkommen standfestbis in die Schmelzzone.
• Man hat bereits vorgeschlagen, Feinerz mit Kohle dadurch zu verhütten, daß man Erz und Kohle im plastischen Zustand brikettiert. Dabei soll jedoch die backende Kohle für sich und das Erz mit anderen Füllstoffen für sich so aufgeheizt werden, daß die backende Kohle unterhalb und der übrige Teil oberhalb des Erweichens der backenden Kohle mit heißen Gasen aufgeheizt werden. Eine solche Arbeitsweise erfordert zwei getrennte Aufheizapparaturen. Ferner hat sie den Nachteil, daß die beiden erhitzten Komponenten in kurzer Zeit zu einer homogenen Masse gemischt werden müssen. Dies ist ein Problem, das bei den Temperaturen technisch nicht einfach durchführbar ist, wenn am Ende des Gemisches eine für die Brikettierung gute, plastische Masse vorliegen soll. Insbesondere bewirkt das überhitzte Erz bei der Berührung mit der erhitzten Kohle örtliche Teerentbindungen, die nicht nur lästig sind, sondern die Viskosität des Gemisches verschlechtern. Außerdem setzt dieses Verfahren immer eine Kohle mit guten Backeigenschaften voraus.

Claims (4)

1. PATrNTANSPrLücfiE: 1. Verfahren zur Verhüttung von Feinerzen oder Metalloxyden, wie Kiesabbränden, Luxmasse, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus bitumenhaltiger Steinkohle und Erz oder Metalloxyde bei hoher Erhitzungsgeschwindigkeit mit heißen, 02 freien Gasen bis kurz unterhalb der Temperatur des beginnenden Erweichens der Kohle direkt aufheizt, sie unmittelbar anschließend indirekt oder direkt weiter aufheizt, bis das Gemisch plastisch ist, darauf ohne Zusatz von Bindemitteln im plastischen Zustand brikettiert und die Briketts verkokt oder anschließend vergast.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorhandenes Fe, 03 vor der Zumischung zur Kohle bei Temperaturen von mindestens 400° zu Fei 04 reduziert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion von vorhandenem Fez 03 zu Fe" 04 mit der Aufheizung des Kohle-Erz-Gemisches unter Verwendung von CO- und/oder H"=haltigen, heißen Gasen verbunden wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brikettierung des heißen, plastischen Erz-Kohle-Gemisches in gekühlten Preßformen vorgenommen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 889 453; österreichische Patentschrift Nr. 25 758.