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Verfahren zur Stückigmachung von Feinerzen od. dgl.
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für die anschließende Verhüttung , Es ist bekannt, Feinerze, deren
Sinterung infolge ihrer Feinkörnigkeit erhebliche Schwierigkeiten bereitet, dadurch
stückig zu machen, daß man sie in an sich bekannter Weise unter Zugabe von Wasser
in Kugelform bringt und anschließend in einem Schachtofen mit Gas- oder Ölfeuerung
verfestigt. Die ungenügende Festigkeit der frischen Granalien bringt jedoch so erhebliche
Schwierigkeiten durch Verstaubung, daß es bisher nicht gelungen ist, befriedigende
Mengenergebnisse zu erzielen. Es ist weiterhin versucht worden, die Grünfestigkeit
der Granalien durch Zugabe geeigneter Bindemittel zu erhöhen und die so gebildeten
wesentlich festeren Granalien in einem Schachtofen zu brennen. Aber auch dieses
Verfahren gibt noch keine mengenmäßig befriedigenden Ergebnisse. Es gelingt zwar,
Erze zu pelletisieren. Solche Erze sind jedoch verhältnismäßig selten. Das Pelletisieren
ist zudem nur möglich, wenn diese Erze in Staubform vorliegen. Das bedeutet aber,
daß bei nicht genügendem Vorliegen staubförmiger Erze, körniges Erz erst in Staubform
übergeführt werden muß. Nach einem anderen Vorschlag sollen feinzerkleinerte Erze
mit weniger als 2 Gewichtsprozent festen Kohlenstoffs gemischt, zu Pellets geformt
und gesintert werden. Die Kohlenstoffmenge ist jedoch nicht ausreichend, um in allen
Fällen eine feste Bindung zu bewirken, so daß auch für dieses bekannte Verfahren
nur sehr wenige Erzsorten in Frage kommen. Ein weiterer Vorschlag geht von der an
sich bekannten Feststellung aus, daß, gleichgültig ob anorganische oder organische
Bindemittel verwendet werden, bei höheren Temperaturen ein Zerfallen der Formlinge
stattfindet. Zur Behebung dieses Nachteils wurde der Zusatz von Glaukonit vorgeschlagen.
Ein solcher Zusatz ist aber in vielen Fällen unerwünscht, da einmal die Schlackenmenge
vergrößert wird und andererseits Stoffe in den Hochofen gelangen, deren Zugabe,
wie z. B. Alkalien, die im Glaukonit immer vorhanden sind, möglichst zu vermeiden
ist. Es ist auch bekannt, eisenhaltige Feinerze oder Gichtstaub, gegebenenfalls
unter Zugabe von Brennstoffen, unter Zusatz von hochschmelzenden Bitumen zu brikettieren.
Zum Brikettieren muß jedoch die Hochdruckbrikettierung oder die Heißbrikettierung
angewendet werden. Im ersteren Falle ist ein größerer Wassergehalt der Grundstoffe
außerordentlich störend, während im zweiten Falle die gesamte Rohstoffmenge vorher
erwärmt werden muß, womit ein erhöhter Wärmeenergieaufwand verbunden ist. Außerdem
gestattet das bekannte Verfahren nicht, Pellets oder Granalien herzustellen. Feine
Eisenerze, Thomasschlacke u. dgl. unter Zuhilfenahme von Teer, dem vorher Wasser
sowie sämtliche Leicht- und Mittelöle entzogen sind, zu brikettieren, ist ebenfalls
bekannt. Das Bindemittel ist demgemäß ein Weichpech; das durch direkte Destillation
hergestellt wird. Damit hergestellte Briketts weisen jedoch den Nachteil auf, daß
sie in der Kälte infolge Versprödung bei der Handhabung zerfallen, in der Wärme
oder bei höheren Außentemperaturen aber weich und damit handhabungsunsicher werden.
Auch dieses Verfahren hat bisher keinen Eingang in die Praxis gefunden. Ein anderes
bekanntes Verfahren schlägt vor, feinkörniges Eisenerz mit Koks- oder Holzkohlenklein
zu vermengen, das Gemisch durch Trocknen von seinem Feuchtigkeitsgehalt zu befreien
und das getrocknete Gemenge mit heißem Hartpech innig zu mischen, worauf diese Masse
in Formen gepreßt wird. Abgesehen davon, daß zum Trocknen Wärme aufgewendet werden
muß, weist die Verwendung von Hartpech den Nachteil auf, daß die fertigen Briketts
infolge der geringen Spanne zwischen Brech- und Erweichungspunkt in der Kälte zum
Zerfall neigen. Um diesen Übelstand zu vermeiden, müßten untragbar große Mengen
Hartpech als Bindemittel angewendet werden.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zur Stückigmachung von Feinerzen
od. dgl. für die Verhüttung die Feinerze od.dgl. mit einer Teerpechschmelze zu mischen,
die Mischung zu Granalien geeigneter Stückgröße, z. B. durch Rollen in einer Trommel
oder auf einem Teller, zu formen und diese anschließend auf einem Sinterrost thermisch
zu verfestigen. Als Bindemittel
kommt eine Teerpechschmelze nach
Patentanmeldung G 8525 VI/.40a -in Frage. In dieser Patentanmeldung wird vorgeschlagen,
die feuchten oder angefeuchteten pulverförmigen oder körnigen Zuschlagstoffe mit
einer heißen, z. B. auf etwa 100° C erwärmten Teerpechschmelze zu mischen. Das Steinkohlenteerpech
der Teerpechschmelze kann mit einem Kohleaufschluß verbunden sein, oder es besteht
aus einem durch Blasen hergestellten Steinkohlenteerpech, wobei in diesen Fällen
noch Fluxmittel zugegeben sein können. Außerdem müssen mindestens 0,5, vorzugsweise
etwa 1 bis -4% oder mehr einer oder mehrerer zyklischen Verbindungen mit höchstens
drei Ringen, wie Anthracen, Rohanthracen, Naplitlialin, Rohnaphthalin, Phenanthren,
Rohphenanthren, zugegen sein. Die Teerpecbschmelze wird in heißem Zustande den zu
brikettierenden Stoffen zugegeben.
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Weitere noch nicht zum Stande der Technik gehörende Vorschläge beziehen
sich darauf, das Steinlkohlenteerpech durch andere aromatische Peche, insbesondere
durch Waschölpeche, oder durch Braunkohlenteerpech teilweise oder ganz zu ersetzen.
Auch konnte festgestellt werden, daß mit den zyklischen Verbindungen mit höchstens
drei Ringen bis auf 40% der Teerpechschmelze gegangen werden kann. Ein höherer Zusatz
an zyklischen Verbindungen bietet den Vorteil, daß teures Pech eingespart werden
und die Gesamtmenge an Teerpechschmelze verringert werden kann. Außerdem wird die
Masse noch besser verarbeitbar, da sie geschmeidiger ist, wodurch der Mischvorgang
und das Dispergieren mit den Grundstoffen erleichtert wird. Auch wird der Zusatz
von Sulfitablauge in manchen Fällen empfohlen.
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In einem weiteren Patent wurde festgestellt, daß ein Teil der aromatischen
Peche in der Teerpechschmelze durch Hartpechdestillat und/oder Redestillat ersetzt
werden kann. Neben oder an Stelle von Hartpechdestillat und/oder Redestillat können
auch Hydrier- und Krackrückstände, ferner andere bituminöse Stoffe, wie Bitumen,
Asphaltite, Peche pflanzlicher oder tierischer Herkunft u. dgl., vorhanden sein.
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Es ist zweckmäßig, auf eine Granaliengröße von 2 bis 30 mm, vorzugsweise
von etwa 3 bis 10 min, hinzuarbeiten und den Feuchtigkeitsgehalt der Mischung zwischen
etwa 4 und etwa 25%, vorzugsweise auf etwa 121/o, einzustellen. Der Zusatz an Teerpechschmelze
wird so bemessen, daß diese Menge mindestens zur Durchführung der thermischen Verfestigung
ausreicht. Weiter hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, in den Granalien
neben der Teerpechschmelze auch andere Brennstoffe zu verwenden. Als solche Brennstoffe
kommen in Frage Kohlenstaub, Koksgrus, Grudekoks, Rohbraunkohle, Torf (auch in rohem
Zustande), Hydrier-, Krack-bzw. Destillationsrückstände, Ölschiefer, Sägemehl und
gegebenenfalls auch solche minderwertiger Art, wie beispielsweise Flugasche, Rauchkammerlösche,
Feinwaschberge, Kohlenschlamm od. dgl. Es ist auch möglich, den Gehalt der Granalien
an Teerpechschmelze und gegebenenfalls an den weiteren Brennstoffen so einzustellen,
daß die thermische Verfestigung bis zur Traubenbildung der Granalien führt. Ferner
kann es zweckmäßig sein, auf der Sintervorrichtung Granalien verschiedener Korngröße
zonenweise getrennt aufzugeben, und zwar dergestalt, daß die größeren Korngrößen
unmittelbar auf den Sinterrost aufgegeben und mit Granalien kleinerer Korngrößen
überdeckt werden. Den Granalien der zweiten Zone kann weniger Brennstoff beigemischt
werden, oder man kann diesen Granalien einen mehr oder weniger großen Prozentsatz
feingemahlenen Kalkstein, IIagnesit, Dolomit od. dgl. beimischen. Die Stundenleistungen
bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung übertreffen die Leistung eines Schachtofens
um das Mehrfache, z. B. um das Dreibis Fünffache. Da man es ohne weiteres in der
Hand hat, die Granalien in Traubenform, aus vielen kleinen Granalien gebildet, anfallen
zu lassen, so ergibt sich für den Hochofen ein besonders willkommenes Aufgabegut.
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Beispiel 1 25 Gewichtsteile Apatit-Konzentrat, 25 Gewichtsteile Sydvaranger-Konzentrat,
21 Gewichtsteile Pegnitz-Konzentrat, 12 Gewichtsteile Rotspatschlämme, 1,5 Gewichtsteile
Flotationswaschberge, 1,5 Gewichtsteile Rauchkammerlösche (9,5 % Wassergehalt der
Mischung) wurden unter Zugabe von 2 Gewichtsteilen einer flüssigen Teerpechschmelze
(bestehend aus 80% Brikettpech, 65° KS, 10% Waschölpech, 6% Hartpechdestillat, 4%
Rohanthracen) in einer Doppelmischschnecke innig gemischt und in einem Eirichmischer
zu Kugeln geformt. Die Mischdauer wurde so eingestellt, daß vorzugsweise Kügelchen
von 3 bis 6 mm entstanden. Diese Kugeln wurden auf einem Sinterrost gebrannt und
ergaben traubenartige, gut durchgebrannte Stücke.
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Beispiel 2 80 Gewichtsteile Sydvaranger-Konzentrat, 5 Gewichtsteile
Brandkohle, 3 Gewichtsteile Koksstaub (9,51/o Wassergehalt der Mischung) wurden
unter Zugabe von 2 Gewichtsteilen einer flüssigen Teerpechschmelze (Zusammensetzung
wie im Beispiel 1) in einer Pralltellermühle innig gemischt und homogenisiert. Auf
einem Abrollteller wurde die Mischung gekugelt (Kugelgröße 3 bis 6 mm) und anschließend
in bekannter Weise auf einem Sinterrost gebrannt. Sie ergaben traubenartige, gut
durchgebrannte Stücke.