DE1133559B

DE1133559B - Method and device for post-treatment of hard-burned pellets

Info

Publication number: DE1133559B
Application number: DEM48277A
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Meyer; Dr Hans Rausch; Dr Georg V Struve; Ludwig Selig; Walter Stieger
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1961-03-04
Filing date: 1961-03-04
Publication date: 1962-07-19

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Nachbehandlung hartgebrannter Pellets Viele feinkörnige Rohmaterialien, wie vor allem Erze und insbesondere Eisenerze, werden nach bekannten Verfahren in der Weise für die Verschiffung und Weiterverarbeitung vorbereitet, daß sie, gegebenenfalls nach einer Anreicherung, z. B. durch Flotation, Magnetscheidung oder Sink-Schwimm-Scheidung, pelletisiert werden. Das Pelletisieren besteht bekanntlich in einer Stückigmachung der feinkörnigen, befeuchteten Rohstoffe durch einen Abrollvorgang auf geneigten rotierenden Flächen, z. B. in einer Granuliertrommel oder auf dem Pelletisierteller. Die auf diese Weise erhaltenen etwa kugelförmigen Agglomerate werden anschließend durch eine Wärmebehandlung, beispielsweise auf einem Wanderrost, gehärtet. Es ist auch bekannt, die heißen gehärteten Pellets, gegebenenfalls nach einer Vorkühlung auf der Brennmaschine selbst, nach dem Abwurf von der Brennmaschine vor dem Weitertransport auf Temperaturen herunterzukühlen, bei denen sie gefahrlos einem Transportband aus Gummi aufgegeben werden können.Method and device for the aftertreatment of hard-burned pellets Many fine-grained raw materials, such as mainly ores and especially iron ores, are made according to known procedures in the manner for shipping and further processing prepared that they, if necessary after an enrichment, z. B. by flotation, Magnetic separation, or sink-swim separation, can be pelletized. The pelletizing It is known that the fine-grained, moistened raw materials are made into pieces by rolling on inclined rotating surfaces, e.g. B. in a granulating drum or on the pelletizing plate. The roughly spherical ones obtained in this way Agglomerates are then by a heat treatment, for example on a Traveling grate, hardened. It is also known to use the hot hardened pellets, if appropriate after pre-cooling on the burning machine itself, after being ejected from the burning machine cool down to temperatures at which they are safe before further transport can be given a conveyor belt made of rubber.

Bei der Lagerung und Verschiffung dieser Pellets tritt stets in gewissem Umfang Abriebbildung ein. Dieser Abrieb ist in mehrfacher Weise unerwünscht, weil er die Handhabung der Pellets erschwert, zu Staubbelästigungen und Materialverlust führt und bei der Weiterverarbeitung, beispielsweise in einem Schachtofen, sich störend bemerkbar macht. Außerdem sind die Pellets oft nicht ideal kugelförmig und haben eine gewisse Oberflächenrauhigkeit, was zusammen mit dem Abrieb zu einer Erschwerung der Fließfähigkeit Anlaß geben kann, die ihrerseits die Handhabung erschwert.When storing and shipping these pellets, a certain amount always occurs Scope of abrasion formation. This abrasion is undesirable in several ways because it complicates the handling of the pellets, dust nuisance and material loss leads and during further processing, for example in a shaft furnace makes disturbing noticeable. In addition, the pellets are often not ideally spherical and have a certain surface roughness, which together with the abrasion makes it more difficult the flowability can give rise, which in turn makes handling difficult.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit solcher gehärteten Pellets und zur gleichzeitigen Ausschaltung der Staubverluste durch Abriebbildung bei der Handhabung der Pellets. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, die vorgekühlten Pellets in einer Trommel in sich verhältnismäßig kurzzeitig nachzurollen. Vorzugsweise werden die Pellets vorher auf eine Temperatur von 300° C oder darunter gekühlt. Es wurde nämlich gefunden, das ein solches Nachrollen schon nach wenigen Minuten all den Abrieb entfernt, der sonst während des Transportes und der weiteren Handhabung abgerieben würde, wenn das Nachrollen in geeigneter Weise geleitet wird. Nachrollzeiten von etwa 3 bis 10 Minuten, vorzugsweise etwa 3 bis 5 Minuten, sind im allgemeinen vollkommen ausreichend.The present invention relates to a method and an apparatus to improve the surface quality of such hardened pellets and to simultaneous elimination of dust losses through abrasion formation during handling the pellets. The inventive method consists essentially in the pre-cooled Rolling pellets in a drum for a relatively short time. Preferably the pellets are previously cooled to a temperature of 300 ° C or below. It has been found that such re-rolling after a few minutes removes all the abrasion that would otherwise occur during transport and further handling would rub off if the post-rolling is directed in a suitable manner. Post-roll times from about 3 to 10 minutes, preferably about 3 to 5 minutes, are generally perfectly adequate.

Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise ist darauf zu achten, daß die Pellets tatsächlich nur in sich nachrollen und nicht zu heftig aufeinander oder auf eine andere Fläche aufprallen. Aus diesem Grund werden in die erfindungsgemäß anzuwendende Nachrolltrommel keine intensiv wirkenden Rührarme oder Rührschaufeln eingebaut, sondern nur verhältnismäßig kleine Mitnehmer, die ein genügend intensives Nachrollen gewährleisten, aber ein Stürzen der Pellets ausschalten. Besonders zweckmäßig ist es, diese Mitnehmer in spitzem Winkel von etwa 20 bis 40° C zur Drehrichtung der Trommel anzuordnen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung können an Stelle dieser Einbauten auch Längswände in die Trommel eingezogen werden, die den ganzen Durchmesser der Trommel und mindestens den größten Teil ihrer Länge durchziehen. Dadurch wird der Weg, den die einzelnen Pellets innerhalb der Trommel zurücklegen, so weit begrenzt, daß eine zu starke mechanische Beanspruchung der Pellets mit Sicherheit vermieden wird.When working according to the invention, care must be taken that the Pellets actually only roll in on themselves and not too violently on each other or hit another surface. For this reason, in the invention After-roll drum to be used no intensely acting agitator arms or agitator blades built in, but only relatively small drivers that have a sufficiently intense Ensure that the pellets continue to roll, but prevent the pellets from falling. Particularly useful is to place these drivers at an acute angle of about 20 to 40 ° C to the direction of rotation to arrange the drum. According to another embodiment of the invention can Instead of these internals, longitudinal walls are also drawn into the drum, which pull through the entire diameter of the drum and at least most of its length. This means that the path that the individual pellets travel within the drum is limited to such an extent that excessive mechanical stress on the pellets is certain is avoided.

Um den richtigen Bewegungsablauf der nachzurollenden Pellets zu erzielen, ist es zweckmäßig, die Neigung der Trommel gering zu halten. Neigungsgrade von etwa 1 bis 5 % sind für den erfindungsgemäßen Zweck gut geeignet.In order to achieve the correct sequence of movements for the pellets to be rolled, it is advisable to keep the inclination of the drum low. Degrees of inclination of about 1 to 5% is well suited for the purpose according to the invention.

Weiter wurde gefunden, daß der abgeriebene Staub auch dann nicht in gleichem Anteil wie die Pellets aus der Trommel ausgetragen wird, wenn das Austragsende praktisch ohne jeden Stauring offen austrägt. Infolgedessen reichert sich der Staub innerhalb der Trommel nach verhältnismäßig kurzer Laufzeit in einer solchen Menge an, daß die nachzubehandelnden Pellets praktisch nur im Staub schwimmen, ohne sich aneinander abzureiben. Um diese unerwünschte Erscheinung zu verhindern, ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, mindestens auf dem letzten Teil der Länge der Trommel den Trommelumfang so zu perforieren, daß zwar die Pellets zurückgehalten, der Staub aber über den Mantel der Trommel ausgetragen wird. Zweckmäßig wird dieser ausgetragene Staub innerhalb eines zweiten um die perforierte Trommel herumgelegten staubdichten Mantels aufgefangen und getrennt oder gemeinsam mit den Pellets am Abwurfende der Trommel ausgetragen.It was also found that the rubbed off dust did not even then in the same proportion as the pellets are discharged from the drum when the discharge end discharges open practically without any stowage ring. As a result, the dust accumulates within the drum after a relatively short running time in one such an amount that the pellets to be treated practically only float in the dust, without rubbing against each other. To prevent this undesirable phenomenon, is therefore provided according to the invention, at least on the last part of the length to perforate the drum circumference in such a way that the pellets are retained, but the dust is carried over the jacket of the drum. This is useful discharged dust inside a second wrapped around the perforated drum dust-proof jacket and collected separately or together with the pellets on Discharge end of the drum discharged.

Die abgeriebene Staubmenge ist verhältnismäßig gering und beträgt je nach der Zusammensetzung, Größe und Beschaffenheit der eingesetzten Pellets und der speziellen Trommelkonstruktion etwa 3 bis 5% des Pelletsgewichtes. Dieser Staub kann neuem Rohmaterial vor der Pelletisierung zugesetzt oder auf die feuchten Pellets aufgepudert werden.The amount of dust rubbed off is relatively small and amounts to depending on the composition, size and nature of the pellets used and the special drum construction about 3 to 5% of the pellet weight. This dust can be added to new raw material before pelletization or to the moist pellets be powdered.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Nachrolltrommel außer mit den nachzurollenden Pellets auch mit Pelletsbruch beaufschlagt. Solcher Pelletsbruch steht häufig praktisch kostenlos dadurch zur Verfügung, daß für diesen Zweck das bekannte Seitenschutzmaterial des Sinterbandes, auf dem die Pellets hartgebrannt werden, verwendet wird. Die Zumischung dieses Pelletsbruches gibt den weiteren Vorteil, daß die Glättung der Oberfläche in noch kürzerer Zeit beendet ist als ohne diese Hilfsmaßnahme.According to a particular embodiment of the invention, the re-rolling drum apart from the pellets to be rolled up, pellet breakage is also applied. Such Pellet breakage is often available practically free of charge in that for this Purpose the well-known side protection material of the sintered belt on which the pellets are hard-burned is used. The addition of this broken pellet gives the further advantage that the smoothing of the surface is completed in an even shorter time than without this Relief measure.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Nachrolltrommel auch gleichzeitig für die Nachkühlung verwendet. Zu diesem Zweck wird die Trommel innen mit Kühlgasen, im allgemeinen Kühlluft, beaufschlagt, die im Gleich- oder Gegenstrom mit den Pellets durch die Trommel hindurchgeführt wird. Konstruktiv einfacher ist die Anwendung von Gleichstrom, weil dadurch die Abdichtungsschwierigkeiten am Aufgabeend'e der Trommel vermieden werden. Man kann aber auch die Vorteile des Gleich-und des Gegenstromprinzips in der Weise miteinander kombinieren, daß der dem Aufgabeende zugekehrte Teil der Trommel im Gleichstrom und das Austragsende im Gegenstrom mit Kühlluft beaufschlagt wird und die von beiden Enden der Trommel ankommenden Kühlluftströme an einem mittleren Punkt abgesaugt werden.According to a further embodiment of the invention, the re-rolling drum also used for post-cooling at the same time. For this purpose the drum is used inside with cooling gases, generally cooling air, acted upon in the same or Countercurrent with the pellets is passed through the drum. Constructively easier is the application of direct current, because it eliminates the sealing difficulties on the Discharge of the drum can be avoided. But one can also take advantage of the same and of the countercurrent principle in such a way that the task end facing part of the drum in cocurrent and the discharge end in countercurrent Cooling air is applied and the cooling air flows arriving from both ends of the drum be sucked off at a central point.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist an Hand der nachstehenden Figuren und Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.The method according to the invention is illustrated in the figures below and embodiments explained in more detail.

Fig. 1 ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Vorrichtung. 1 ist das Senkrad der Sintermaschine, auf der die nachzubehandelnden Pellets hartgebrannt worden sind, 2 sind die Rostwagen der Sintermaschine, 3 ist ein Stangenrost, auf den die abgeworfenen heißen Pellets auffallen und der zur Zurückhaltung eventuell gebildeter Trauben nicht auseinandergefallener Pellets dient. Gegebenenfalls kann ein in der Zeichnung nicht dargestellter Traubenzerkleinerer zur Separierung der einzelnen Pellets an dieser Stelle vorgesehen werden. Die abgetrennten Pellets werden über die Aufgabeschurre 4 und den Wuchtspeiser 5 der Nachrolltrommel 6 zugeführt. Am Austragsende der Trommel ist eine Absaugevorrichtung 7 angeordnet, die mit Hilfe des Gebläses 8 Kühlluft im Gleichstrom durch die Trommel hindurchsaugt, wobei die Kühlluft durch die öffnung 9 am Aufgabeende angesaugt wird. Der Schlußtei110 der Trommelwand ist perforiert und von einem zweiten dichten Mantel 11 umgeben, der den durch die Perforation 10 ausgetragenen Staub sammelt und über 12 austrägt. Um Staubbelästigungen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den dichten Mantel 11 mit der Trommel fest zu verbinden. so daß er mit ihr rotiert. Diese Austragsvorrichtung kann auch bei entsprechender Ausbildung für die ausgetragenen Pellets dienen, es ist jedoch zweckmäßiger, die Pellets durch eine eigene Austragsvorrichtung 13 auszutragen, da sie vor der Verschiffung oder Verhüttung ja doch vom Abrieb abgetrennt werden müßte.1 is a vertical longitudinal section through a device suitable for the method according to the invention. 1 is the sinking wheel of the sintering machine on which the pellets to be treated were hard-burned, 2 are the grate trolleys of the sintering machine, 3 is a bar grate on which the thrown hot pellets fall and which serves to hold back any grapes that have not fallen apart. If necessary, a grape chopper, not shown in the drawing, can be provided at this point to separate the individual pellets. The separated pellets are fed to the re-rolling drum 6 via the feed chute 4 and the balancing feeder 5. A suction device 7 is arranged at the discharge end of the drum, which draws cooling air through the drum in cocurrent with the aid of the fan 8, the cooling air being sucked in through the opening 9 at the feed end. The end part 110 of the drum wall is perforated and surrounded by a second tight jacket 11 which collects the dust discharged through the perforation 10 and discharges it via 12. In order to avoid dust nuisance, it is expedient to firmly connect the tight jacket 11 to the drum. so that it rotates with her. This discharge device can also be used for the discharged pellets if designed accordingly, but it is more expedient to discharge the pellets through a separate discharge device 13, since they would have to be separated from the abrasion before shipping or smelting.

Fig. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie II-11 der Fig. 1 und stellt die Ausführungsform der Erfindung dar, bei der die Innenwand der Trommel nur mit kleinen Einbauten 14 zur Verbesserung des Nachrolleffektes versehen ist. Ausführungsbeispiel 1 Aus einem Eisenerzkonzentrat der Zusammensetzung 70,1% Fe, 0,72% Si02, 0,21% CaO und 0,070/e S und der Siebanalyse über 0,1 mm . . . .... .. ......... 2,93% über 0,075 mm . . . . . . . . . . . . . . . . 3,53% über 0,044 mm . . . . . . . . . . . . . . . . 18,33% unter 0,044 mm . . . . . . . . . . . . . . . . 75,21% wurden auf einem Granuherteller von 1 m Durchmesser, einer Neigung von 45° C und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 14 U/min Pellets mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 9,1% H20 und einem Durchmesser von 12 bis 15 mm hergestellt. Die grünen Pellets wurden in an sich bekannter Weise mit heißen Gasen von 1250° C auf einem Wanderrost hartgebrannt. Die heißen, hartgebrannten Pellets wurden mit Luft auf dem gleichen Band auf 200° C abgekühlt und anschließend auf Raumtemperatur nachgekühlt. Die kalten Pellets wurden in eine Trommel gemäß Fig. 1 und 2, jedoch ohne die dort dargestellte Absaugevorrichtung eingetragen, und in dieser Trommel bei einer Neigung von 5° und mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 18 U/min 6 Minuten lang nachgerollt. Es fielen 3,1% des eingesetzten Pelletsgemisches als Abrieb an. Die erhaltenen Pellets waren völlig glatt, gleichmäßig rund und hatten gegenüber den unbehandelten Pellets eine erheblich verbesserte Abriebfestigkeit. Während die unbehandelten Pellets nach der ASTM-Methode (200 Umdrehungen in 7 Minuten in einer Trommel von 3' Durchmesser, 1' Länge, Anteile unter 28 mesh), einen Abriebanteil von 6,5% zeigten, hatten erfindungsgemäß nachbehandelte Pellets einen Abriebanteil von nur 3,00/a. Ausführungsbeispiel 2 Aus dem gleichen Eisenerzkonzentrat wie im Ausführungsbeispiel 1 wurden PelIets mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 8,5% und einem Durchmesser von 25 bis 30 mm hergestellt. In derselben Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, wurden die Pellets gebrannt, gekühlt und nachgerollt. In die Rolliertrommel wurden jedoch außer den Pellets etwa 71/o Pelletsbruch von 2 bis 10 mm (Seitenschutzmaterial) aufgegeben. Nach einer Rollierzeit von 4 Minuten erhielt man ober- Hächlich völlig glatte Pellets. Die Abriebzahlen (ASTM-Methode) vor und nach der erfndungsgemäßen Behandlung betrugen 8,7 und 4,2°/o.Fig. 2 is a cross section along the line II-11 of Fig. 1 and shows the embodiment of the invention in which the inner wall of the drum is only provided with small fixtures 14 to improve the after-rolling effect. Embodiment 1 From an iron ore concentrate with the composition 70.1% Fe, 0.72% SiO2, 0.21% CaO and 0.070% S and the sieve analysis over 0.1mm. . . .... .. ......... 2.93% over 0.075mm. . . . . . . . . . . . . . . . 3.53% over 0.044mm. . . . . . . . . . . . . . . . 18.33% below 0.044 mm. . . . . . . . . . . . . . . . 75.21% pellets with a moisture content of 9.1% H2O and a diameter of 12 to 15 mm were produced on a granulator plate with a diameter of 1 m, an incline of 45 ° C. and a speed of rotation of 14 rpm. The green pellets were hard-burned in a manner known per se with hot gases at 1250 ° C. on a traveling grate. The hot, hard-burned pellets were cooled to 200 ° C. with air on the same belt and then cooled to room temperature. The cold pellets were introduced into a drum according to FIGS. 1 and 2, but without the suction device shown there, and rolled in this drum at an incline of 5 ° and at a speed of rotation of 18 rpm for 6 minutes. 3.1% of the pellet mixture used was incurred as abrasion. The pellets obtained were completely smooth, uniformly round and had a considerably improved abrasion resistance compared to the untreated pellets. While the untreated pellets according to the ASTM method (200 revolutions in 7 minutes in a drum of 3 'diameter, 1' length, proportions below 28 mesh) showed an abrasion fraction of 6.5%, pellets aftertreated according to the invention had an abrasion fraction of only 3.00 / a. Embodiment 2 Pellets with a moisture content of 8.5% and a diameter of 25 to 30 mm were produced from the same iron ore concentrate as in embodiment 1. In the same manner as described in Example 1, the pellets were burned, cooled and re-rolled. In addition to the pellets, however, about 71 / o pellet fragments of 2 to 10 mm (side protection material) were placed in the roller drum. After a rolling time of 4 minutes, pellets that were completely smooth on the surface were obtained. The abrasion numbers (ASTM method) before and after the treatment according to the invention were 8.7 and 4.2%, respectively.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for improving the surface quality of hard-burned pellets, characterized in that the pre-cooled pellets are rolled in an inclined drum for 3 to 10 minutes and the resulting dust-like abrasion is at least partially separated from the drum wall by suitable perforations Pellets are withdrawn.

2. The method according to claim 1, characterized in that the re-rolling with an after-cooling by direct Contact with cooling gases sent through the drum.

3. Procedure according to claims 1 and 2, characterized in that the cooling air through the Drum is passed through at least partially in direct current.

4. Procedure according to claims 1 and 2, characterized in that the sieved after rolling Abrasion added to the material to be pelletized or subsequently added to the material produced moist pellets are powdered in a second step.

5. Device for Implementation of the method according to claims 1 to 4, consisting of an inclined rotating drum with feed and discharge device and possibly one Device for the forced passage of gases, characterized in that that at least that part of the drum circumference facing the discharge end is perforated is.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that at least around the perforated part of the drum is an outer, non-perforated, co-rotating jacket attached with a discharge device for the collected fine-grained abrasion is.

7. Device according to claims 5 and 6, consisting of an inclined inclined Drum with feed and discharge device and, if necessary, a device for the forced passage of cooling gases, characterized by on the inner circumference the drum arranged at an acute angle to the direction of rotation, relatively small Carrier. B. Device according to claims 5 and 6, consisting of an inclined inclined drum with feed and discharge device and possibly one Device for the forced passage of cooling gases, characterized by Longitudinal walls drawn into the drum over at least the greater part of the length the drum and pull it through the entire diameter of the drum. Considered Publications: Journal of Metals, 1956, p. 1548.