DE1069579B

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Publication number: DE1069579B
Application number: DENDAT1069579D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-26

Description

Verfahren zur Durchführung endothermer Prozesse auf dem Sinterband Es ist bekannt, endotherme Prozesse, wie z. B. das Kalk- und Zementbrennen, das Sintern von Erzen und auch das Rösten von Erzen, die so arm sind, daß die Röstwärme zur Aufrechterhaltung des Röstprozesses nicht ausreicht, auf dem Sinterband in der Weise durchzuführen, daß der zu behandelnde Rohstoff mit Brennstoff und gegebenenfalls Rückgut gemischt dem Sinterband aufgegeben und der Brennstoff am Anfang des Sinterbandes gezündet wird. In dem sich daran anschließenden Teil des Sinterbandes wird auf der Zündtemperatur erhitzte Brennstoff durch Hindurchleiten sauerstoffhaltiger Gase, wie Luft, verbrannt, wodurch der Wärmebedarf des durchzuführenden Prozesses gedeckt wird.
Auch sind Verfahren bekanntgeworden, bei denen die benötigte Wärme nicht von der Beschickung beigemischtem festem Brennstoff; sondern von heißen Gasen geliefert wird, die durch die Beschickung hindurchgesaugt werden. In diesem Falle ist an Stelle der für die erstgenannten Verfahren notwendigen kurzen Zündhaube eine lange Brennhaube notwendig, die den weitaus größten Teil der Sinterbandfläche abdeckt. Das Verfahren der Beheizung mit Gas bietet vor allem den Vorteil, daß das behandelte Gut nicht durch Brennstoffasche verunreinigt wird. Es wird deshalb in solchen Fällen angewendet, in denen dieser Vorteil von Bedeutung ist.
Über die Wirtschaftlichkeit dieser verschiedenen Verfahren lassen sich nach dem bisherigen Stand der Technik keine allgemein gültigen Aussagen machen, da wohl der Kalorienpreis aus festem Brennstoff eine einigermaßen örtlich und zeitlich konstante Größe ist, nicht aber der Kalorienpreis aus Heizgasen. Es gibt Fälle, in denen dieser Wert praktisch mit Null einzusetzen ist, z. B. dann, wenn im Gesamtbetrieb ein nicht anderweitig verwertbarer Überschuß an geringwertigen Gasen anfällt, aber auch solche, in denen der Kalorienpreis aus Heizgas bis zu etwa 25"/o höher liegt als der aus festen Brennstoffen. Außerdem wurden aber bisher die beiden Verfahren noch nicht in vergleichbarer Weise gleichzeitig durchgeführt, d. h. mit den gleichen Brennstoffen und Apparaten, die bis auf die verfahrensbedingte verschiedene Ausbildung der Haube völlig gleich waren.
Systematische Vergleichsversuche dieser beiden Verfahren haben ergeben, daß der größte Vorteil des Verblasesinterns mit festem Brennstoff darin liegt, daß unter sonst vergleichbaren Bedingungen die Durchsatzleistung je M2 Saugfläche und Tag erheblich höher als beim Sintern mit Gasheizung gehalten werden kann. So können beim Sintern der meisten Eisenerze mit festem Brennstoff Durchsatzleistungen von 20 bis 25 t/m2 und Tag erzielt werden, während beim Sintern mit Gasheizung 10 bis 15 t/m3 kaum überschritten werden können, selbst wenn den zu sinternden festen Stoffen, wie an sich bekannt, noch geringe Brennstoffmengen zugesetzt werden.
Hingegen ist der Gesamtwärrnebedarf bei Gasheizung niedriger als beim Sintern mit festem Brennstoff. Der Grund dafür dürfte darin zu suchen sein, daß der Wärmeübergang bei der Gasheizung wesentlich besser ist.
Sinterbänder sind auch schon so betrieben worden, daß der Beschickung fester Brennstoff zugesetzt und z2> 01eichzeitig heißes Gas durch die Beschickung geleitet wurde. Die Erfindung hat zum Ziel, dieses Verfahren so zu verbessern, daß nicht nur eine Brennstoffersparnis erreicht wird, die höher liegt als die aus der Mischungsregel sich ergebende, sondern daß auch etwa die gleiche Durchsatzleistung eingehalten werden kann wie bei der Sinterung mit festem Brennstoff.
Es wurde nämlich gefunden, daß bei der teilweisen Deckung der für das Verblasesintern erforderlichen Wärme durch Gasheizung die Durchsatzleistung des Sinterbandes erst bei einem Anteil der Gasheizung abzusinken beginnt, der, je nach der Art der verarbeiteten Rohstoffe, im allgemeinen bei 20- bis 60%iger Gasheizung liegt, wenn die heißen Gase der Beschickung des Sinterbandes durch eine Haube zugeführt werden, die etwa nur 151119 bis maximal 60% der Saugfläche des Sinterbandes abdeckt. Hierbei wird die Zuführung der heißen Gase auf einen Teil des Sinterbandes zusammengedrängt, der nicht viel mehr als die vordere Hälfte - in der Regel sogar wesentlich weniger - der Saugfläche ausmacht. Unter liesen erfindungsgemäßen Bedingungen nimmt also )ei Ersatz eines Teiles der Kalorien der festen Brenn-.toffe durch Gaskalorien die Durchsatzleistung nicht entsprechend der Mischungsregel ab, sondern bleibt )is zu einem bestimmten Verhältnis Verbrennungsvärme der festen Stoffe zu Wärmeinhalt der heißen 3ase konstant und steigt in manchen Fällen sogar ioch an, ohne daß die Qualität des Sinterns (gleichnäßiges Durchsintern der krümeligen Charge) abiimmt. Der Anteil des Gesamtwärmebedarfs, der lurch die Gasheizung eingebracht werden kann, ohne laß die Chargierungsgeschwindigkeit und damit die Durchsatzleistung gesenkt werden müssen, läßt sich rn Einzelfall für die verschiedensten Ausgangsstoffe 'kalkige und kieselige Minette, Gichtstaub, Walzen-.under, Kalk, Zement, Phosphate, Dolomit, Kiesibbrände, Magnetkonzentrate, Mesaba-Erze, englische #lome-Erze, venezolanische Feinerze, deutsche Erze) lurch Versuche genau ermitteln.
Die Erfindung ergibt einen wirtschaftlichen Vorteil Dft auch noch dann, wenn die Kalorien aus dem Heiz-,yas mit höherem Preis eingesetzt werden müssen als die Kalorien aus festem Brennstoff.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfin-Jung ist es zweckmäßig, einen Teil des festen Brenn-3toffes schon unter der Haube zu verbrennen, mittels der die heißen Gase zugeführt werden. Zu diesem Zweck ist es notwendig, als Heizgase solche mit einem ..-enügenden Sauerstoffgehalt anzuwenden oder durch die Haube in die Beschickung abwechselnd nur heiße r-Gase oder nur Luft zu leiten.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß sauerstoffhaltige heiße Gasgernisch nicht durch Verbrennung fester oder flüssiger Brennstoffe mit einem Luftüberschuß zu erzeugen, sondern die gasförmig einzubringenden Kalorien durch reine Luft einzubringen, die im direkten Wärmeaustausch mit heißen Gasen vorerhitzt wurde.
Die Vorteile, die das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber den bekannten Verfahren hat, sind in den folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Ausführungsbeispiel 1 Auf einem Sinterband von 50m2 Saugfläche wurden 42t/h Sinter erzeugt. Die Sinterrnischung war folgende.
Kalkige und kieselige Minette ........... etwa 75 % Gichtstaub ............................. etwa 1510/9 Walzensinter und andere erzhaltige Stäube etwa 10% außerdem 20% Rückgut.
Dieser Mischung wurden 120kg Koksgrus mit einem Heizwert von 5500 kcal/kg zugesetzt. Der Wärmeverbrauch betrug demnach 120 - 5500=660 000 kcal/t Sinter. Die Durchsatzleistung des Sintergerätes war 20t11M2 und Tag.
1 Million kcal im Koksgrus mußten mit DM 8,-eingesetzt werden. Die Brennstoffkosten betrugen demnach 0,66 - 8 = DM 5,30.
Ausführungsbeispiel 2 Dem gleichen Sinterband wie im Ausführungsbeispiel 1 wurde die gleiche Erzmischung, jedoch mit einem auf 75kg/t herabgesetzten Kokszusatz, mit der gleichen Chargierungsgeschwindigkeit aufgegeben. Durch zusätzliche Verbrennung von 100m3 Gichtgas/t Sintergut war es möglich, den Gesamtwärmebedarf zu decken. Das verwendete Gichtgas hatte einen Heizwert von 1000 keal/m3.
Der Gesamtwärmeverbrauch betrug daher

75 kg - 5500 kcal/kg .............. 410 000 kcal

100m3 Gichtgas zu 1000kcal/m3 .. 100000kcal

Gesamtwärmeverbrauch .......... 510000 kcal

Davon wurden 80,41/o durch Koksgrus und 19,6 durch Giehtgas aufgebracht, und es wurden 45 kg, d. h. 38,5% des nach Beispiel 1 angewendeten Koksgrus mit 250000kcal durch 100m3 Gichtgas mit 100000 Kalorien ersetzt. Die Wärmeersparnis gegenüber Ausführungsbeispiel 1 war somit 150000 kcal je t Sinter.
Der Wärmepreis des Gichtgases mußte mit DM 10.-je Million lzcal eingesetzt werden.
Die Brennstoffkosten nach Ausführungsbeispiel 2 beliefen sich demnach auf Es war demnach möglich, trotz höheren Wärmepreises im Gichtgas eine Wärmekostenersparnis bei unveränderter Durchsatzleistung zu erzielen.
Da beim erfindungsgemäßen Verfahren häufig ein stückigeres Gut erhalten wird als bei reiner Gas- oder Koksheizung, ist es auch möglich, den Rückgutzusatz zu senken, wodurch außerdem eine gewisse Leistungssteigerung möglich ist.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu erblicken, daß es bei der Anwendung auf die Sinterung von Eisenerzen meist einen Sinter mit höherem Oxydationsgrad liefert als die bekannten Verfahren.
Bei der Sinterung der Eisenerze muß auf deren Schmelztemperatur geachtet werden, so daß die Ternperatur der Heizgase diesen Erzen anzupassen ist. Zur Einregulierung dieser Temperaturen innerhalb der Haube kann man Frischluft verwenden oder noch brauchbare Abgase der Sintermaschine bzw. anderer Apparate.

0,41 - 8 (Koks) ............ DM3,30

0,1 - 10 (Gichtgas) ......... DM 1,-

Gesamtkosten .............. DM4,30

Claims

PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur Durchführung endothermer Reaktionen auf dem Sinterband, vorzugsweise zum Sintern feinkörniger Erze, unter gleichzeitiger Wärmezufuhr durch heiße Gase, die durch die auf dem Band befindliche Beschickung geleitet werden, und Verbrennung von der Charge zugemischten festen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß heiße Gase in einer Menge angewendet werden, bei der die Durchsatzleistung des Sinterbandes gegenüber dem Betrieb mit festem Brennstoff allein noch nicht absinkt und die je nach Art des zu verarbeitenden Brennstoffes bei bis zu 20- bis 60%iger Gasheizung liegt, und daß die Haube, durch die die heißen Gase der Beschickung des Sinterbandes zugeführt werden, etwa nur 150io bis maximal 601/o der Saugfläche des Sinterbandes abdeckt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß heiße Gase mit so hohem Sauerstoffgehalt angewendet werden, daß eine gleichzeitige Verbrennung von festem Brennstoff gewährleistet ist. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennerhaube abwechselnd die einzelnen Brennerreihen mit mehr oder weniger heißen Gasen und mit mehr oder weniger Luftüberschuß betrieben werden. 4. Abänderung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmige Brennstoff durch heiße Luft ersetzt wird, die in indirektem Wärmeaustausch mit heißen Gasen erhitzt worden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 914 355; deutsche Patentanmeldung M 16885 IV c/ 80 c (bekanntgemacht am 7. Juli 1955). In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 951435.