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Brikettieren von EisenpeBets Es ist bekannt, feinkörnige, oxydische
Eisenerze zu Pellets zu verformen und im Drehrohrofen unter Zusatz eines festen
Reduktionsmittels und Verwendung von gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffen,
gegebenenfalls unter Zuschlag von Kalk oder Dolomit vorzureduzieren. Diese Pellets
werden als Aufgabegut für Hochöfen, aber auch für Siemens-Martin-Öfen, Elektro-
und Heißluft-Kupol-Öfen u. dgl. verwendet. Je nach dem Verwendungszweck wird der
Reduktionsgrad verschieden hoch eingestellt, und es ist auch bekannt, die Vorreduktion
teilweise bis zum metallischen Eisen zu treiben. Aus sehr reinen Eisenkonzentraten
können auf diese Weise Pellets mit einem Gesamteisengehalt von 95101o und einem
Gehalt an metallischem Eisen von bis zu etwa 901% hergestellt werden.
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Diese Pellets sind im allgemeinen sehr porös und haben daher gute
Reaktionsfähigkeit, so daß sie sich besonders gut für die Aufgabe auf den Hochofen
eignen. Für andere Zwecke, insbesondere für die Aufgabe in den Siemens-Martin-Ofen
als Schrottersatz ist aber diese hohe Porosität nachteilig, weil sie ein verhältnismäßig
niedriges spezifisches Gewicht bedingt, das für diesen Verwendungszweck unerwünscht
ist. Diese Pellets können im allgemeinen nur mit einer maximalen Größe bis etwa
15 mm technischwirtschaftlich hergestellt werden, so daß das Gewicht des einzelnen
Pellets sowohl wegen seiner verhältnismäßig geringen Größe wie auch wegen seines
niedrigen spezifischen Gewichtes zu niedrig ist, um mit Sicherheit die Schlackendecke
zu durchschlagen. Das Gewicht eines einzelnen Pellets beträgt daher maximal etwa
2 bis 4 g.
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Eine nachträgliche Erhöhung des spezifischen Gewichtes und der Größe
der einzelnen Stücke durch Zusammensintern und/oder Einschmelzen ist zwar technisch
denkbar, aber wegen der damit verbundenen hohen Kosten wirtschaftlich ungünstig.
Auch ein Zusammenpressen der porösen Pellets bei einer Temperatur in der Nähe des
Erweichungspunktes, ist technisch nur schwierig durchzuführen und würde ebenfalls
zusätzliche Wärmekosten verursachen, weil dieses Zusammenpressen nur nach dem Absieben
der Beimengungen technisch sinnvoll ist. Vor dem Absieben müssen aber die Pellets
so weit abgekühlt werden, daß eine Rückoxydation nicht eintritt (100° C), so daß
ihre fühlbare Wärme nach dem Verlassen des Drehrohrofens für diesen Zweck nicht
ausgenutzt werden kann.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es möglich ist, aus
den kalten abgesiebten Pellets ohne Wärmebehandlung und ohne Verwendung von Bindemitteln
Formkörper mit einem Eigengewicht von bis zu etwa 50 kg herzustellen, was, in allen
Fällen mit Sicherheit ausreicht, um die Schlackendecke zu durchschlagen Gleichzeitig
kann das scheinbare spezifische Gewicht dieser Formkörper erheblich über das Schüttgewicht
der unbehandelten Pellets gesteigert werden. Das wird. erfindungsgemäß durch Brikettieren
der kalten Pellets in an sich bekannten Brikettiervorrichtungen erreicht, Überraschenderweise
lassen sich solche Pellets nämlich auch bei Temperaturen weit unterhalb des Erweichungspunktes
bis herunter zu Zimmertemperatur zu festen und dichten Briketts zusammenpressen,
ohne daß dazu übermäßig hohe Preßdrücke erforderlich sind. Für die erfindungsgemäße
Arbeitsweise sind nur Preßdrücke im Bereich von etwa 200 bis 3000 kg/ein erforderlich,
die mit verschiedensten Pressen bekannter Bauart ohne weiteres eingehalten werden
können. Es können z. B. für den Zweck der Erfindung Schrottpaketierpressen, Zylinderpressen
und/oder Brikettpressen verschiedener Bauart verwendet worden.
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Es genügt z. B. schon ein Preßdruck von 255 kg/cm=, um aus einer Schüttung
von Pellets mit einem Durchmesser von 15 mm, einem Reduktionsgrad von 951% und einem
Gehalt an metallischem Eisen von 901% Briketts mit einer scheinbaren Dichte von
2,5 g/cm3 herzustellen. Selbst Briketts mit dieser verhältnismäßig geringen scheinbaren
Dichte sind in sich genügend fest, um den üblichen Beanspruchungen bei der Aufgabe
auf den Ofen zu widerstehen. Da die unbehandelten Pellets ein scheinbares spezifisches
Gewicht
von 2,2 g/cm3 und ihre Schüttung ein Schüttgewicht von 1,5 g/cm3 haben, entspricht
bereits das scheinbare spezifische Gewicht der mit diesem niedrigen Preßdruck hergestellten
Briketts einer nicht unwesentlichen Dichtesteigerung. Da die Schlackenschicht aber
meist ein höheres spezifisches Gewicht als 2,5 hat, sind Formkörper mit höherem
scheinbarem spezifischem Gewicht im allgemeinen erforderlich. Auch dies kann erfindungsgemäß
ohne weiteres bewerkstelligt werden. So erhält man z. B. aus den gleichen Pelle:ts
bei einem Preßdruck von 510 kg/cm2 Briketts mit einem scheinbaren spezifischen Gewicht
von 3,1 g/cm3, bei einem Preßdruck von 1020 kg/em2 Briketts mit einem scheinbaren
spezifischen Gewicht von 3,8 und bei einem Preßdruck von 1530 kg/cm2 Briketts
mit einer scheinbaren Dichte von 4,3.
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Die Dimensionen der Briketts können durch geeignete Wahl der Presse
in weiten Grenzen variiert werden. Selbstverständlich ist es notwendig, die Briketts
so groß zu machen, daß ihr Eigengewicht ausreicht, um die Schlackendecke zu durchschlagen,
andererseits bietet eine Steigerung der Brikettgröße über ein Gewicht der einzelnen
Formstücke von etwa 50 kg keine weiteren Vorteile mehr. Die kleinste Brikettgröße
die den in der Praxis gestellten Anforderungen genügt, entspricht einem Gewicht
bis etwa 0,25 kg.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Formkörper eignen sich besonders
gut als Schrottersatz für den Einsatz in Stahlerzeugungsöfen, z. B. Siemens-Martin-Öfen,
Elektroöfen, Konvertoren - wie Bessemer-, Thomasbirnen - sowie Öfen für das Verblasen
mit sauerstoffangereicherter Luft oder reinem Sauerstoff, ferner auch in Hochöfen
und Heißluft-Kupol-Öfen.
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Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann das scheinbare
spezifische Gewicht der Formkörper dadurch noch weiter gesteigert werden, daß diese
nicht ausschließlich aus ganzen Pellets, sondern mindestens teilweise auch aus Pelletsbruch
gepreßt werden. Solche Bruchstücke von Pellets fallen bei normalem Betrieb ohnehin.
in einer Menge von bis zu 1011/o an. Die Mitverwertung dieses Bruches bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren ergibt nicht nur eine nutzbringende Verwertung desselben, sondern darüber
hinaus eine Steigerung der Qualität des Fertigproduktes. Es ist aber auch möglich,
darüber hinaus die ganzen Pellets vor dem Brikettieren ganz oder teilweise zu zerschlagen,
um die Dichte der fertigen Formkörper noch weiter zu erhöhen. Eine häufig besonders
zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Arbeitsweise besteht darin, die
produzierten Pellets unbrikettiert an den Verwendungsort zu verschicken und erst
dort Briketts mit der der Schlackendichte gerade angepaßten erforderlichen Dichte
und Größe zu pressen. Dadurch es es möglich, jeweils mit dem kleinsten gerade notwendigen
Preßdruck und der jeweils optimalen Brikettgröße auszukommen.