DE1135936B

DE1135936B - Method and device for obtaining a hard and dry filter cake from iron oxide

Info

Publication number: DE1135936B
Application number: DEB60713A
Authority: DE
Original assignee: BAUMCO APPBAU GmbH
Current assignee: BAUMCO APPBAU GmbH
Priority date: 1961-01-02
Filing date: 1961-01-02
Publication date: 1962-09-06

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines harten und trockenen Filterkuchens aus Eisenoxyd Es ist bekannt, daß bei Ein- oder Aufblasen von Sauerstoff in Stahlkonvertern oder Siemens-Martin-Öfen durch Verdampfen eines Teiles des flüssigen Roheisens brauner oder roter Eisenrauch entsteht.Method and apparatus for obtaining a hard and dry Filter cake made of iron oxide It is known that when blowing in or inflating oxygen in steel converters or Siemens-Martin ovens by evaporating part of the liquid Pig iron brown or red iron smoke is produced.

Der vorerwähnte Rauch oder Staub kann nach den verschiedensten Verfahren aus den Rauchgasen herausgenommen werden. So gibt es zur Zeit Verfahren, die diesen feinsten Staub trocken oder mit einem Wassergehalt von 5 bis 811/o zurückgewinnen. Dieser muß dann durch Befeuchten und Kalkzuschlag verformt, brikettiert oder pelletisiert und die Formlinge nachgetrocknet und gehärtet werden.The aforementioned smoke or dust can be produced in a variety of ways can be removed from the flue gases. So there are currently procedures for this Recover the finest dust dry or with a water content of 5 to 811 / o. This must then be deformed, briquetted or pelletized by moistening and adding lime and the moldings are post-dried and hardened.

Durch Naßverfahren gelingt es, den überaus feinen Staub, dessen Originalteilchen bis auf 0,5 #t heruntergehen, im Waschwasser durch Agglomeration in eine solche Körnung zu verwandeln, daß dieser mittels Saugfilter oder eines ähnlichen Apparates aus dem Schlammwasser zurückgewonnen werden kann. Dieser Filterkuchen stellt ein noch immer nasses, aber immerhin schon konzentriertes Gut mit 27 bis 301/o Feuchtigkeit dar, welches, als Trockensubstanz berechnet, etwa 1,2 bis 1,811/o der Stahlerzeugung ausmacht und zweckmäßig wieder den Hochöfen oder direkt den Konvertern zugeführt werden sollte.The wet process succeeds in removing the extremely fine dust, its original particles go down to 0.5 #t, in the wash water by agglomeration in such a way To transform grain, that this by means of a suction filter or a similar device can be recovered from the sludge water. This filter cake sets still wet, but at least concentrated product with 27 to 301 / o moisture which, calculated as dry matter, is about 1.2 to 1.811 / o of steel production and appropriately fed back to the blast furnaces or directly to the converters should be.

Die obenerwähnte Agglomeration der angedeuteten Eisenoxydteilehen geschieht viel schneller und leichter in einem Wasser, welches pH 8 bis 10 aufweist, was durch Zugabe von Branntkalk erreicht werden kann.The above-mentioned agglomeration of the iron oxide parts indicated happens much faster and easier in water with a pH of 8 to 10, which can be achieved by adding quicklime.

Die Kalkzugabe geschieht meistens bei der Dosierung des Kalkes im Konverter, wodurch die feinsten Stabteilchen des Kalkes mit dem Gasstrom durch den Schlot in die Entstaubungsanlage mitgerissen werden und dort vom Wasser gelöscht und als Kalziumhydroxyd gelöscht werden. Die Kalkzugabe ist auch in solchen Fällen noch nötig, wo die mitgesaugte Menge für die Einstellung des pH-Wertes von 8 bis 10 in dem etwas sauren Wasser nicht ausreicht. Es steht allerdings fest, daß, wenn der p11-Wert der zirkulierenden Flüssigkeit unter 7 fällt, die Agglomeration in sehr geringem Maße vor sich geht und die Apparatur durch Korrosion angegriffen wird.The addition of lime is usually done when adding the lime in the Converter, whereby the finest rod particles of the lime with the gas flow through the The chimney can be swept away into the dedusting system and deleted there by the water and be quenched as calcium hydroxide. The addition of lime is also important in such cases still necessary, where the amount sucked in for the adjustment of the pH value from 8 to 10 in which a little acidic water is not enough. It is certain, however, that if the p11 value of the circulating fluid falls below 7, the agglomeration in goes on to a very small extent and the equipment is attacked by corrosion.

Um die Nässe des Materials zu senken, hat man ein Verfahren entwickelt (»Verwertung des beim Sauerstoffaufblasverfahren entstehenden Staubes«, Veröffentlichung von Marinus K r i j g s m a n in »Stahl und Eisen«, 1960, Heft 9), welches durch Zugabe von gebranntem Kalk zum Filterschlamm durch die dabei entstehende Reaktionswärme das Material austrocknet. (Verlust an Oberflächenwasser etwa 14 bis 15% Feuchtigkeit.) Ein Teil des Wassers (etwa 12 bis 13% verbleibt durch Löschung des gebrannten Kalkes zu Kalkhydrat als gebundenes. Wasser im Trockengut. Die Vermischung des nassen Schlammes und des trockenen Branntkalkes erfolgt in Mischschnecken, wobei das Material bei Austritt aus der Mischschnecke praktisch trocken ist. Ein derartiges Material ist als Kühlerz zum direkten Einsatz in die Konverter jedoch ungeeignet, da bei diesem nur 3 bis 5'% Feuchtigkeit zulässig sind. Es wurde gefunden, daß bei geringer Zugabe von Kalkmilch zum Filterkuchen bei natürlicher Trocknung desselben eine Verfestigung vor sich geht, welche in etwa 3 Wochen praktisch vollkommen beendet ist. Das Material weist dabei eine solche Härte auf, daß es in üblicher Weise transportiert werden kann.A process has been developed to reduce the moisture in the material ("Utilization of the dust produced during the oxygen blowing process", publication by Marinus K ri j g s m a n in "Stahl und Eisen", 1960, issue 9), which by Addition of quicklime to the filter sludge due to the resulting heat of reaction the material dries out. (Loss of surface water around 14 to 15% moisture.) Part of the water (around 12 to 13% remains due to the extinction of the quick lime to hydrated lime as bound. Water in the dry material. The mixing of the wet mud and the dry quicklime takes place in mixing screws, with the material at Exit from the mixing screw is practically dry. One such material is as cooler ore for direct use in the converter, however, unsuitable because this only 3 to 5% moisture is allowed. It was found that with a small addition from lime milk to the filter cake with natural drying of the same a solidification is going on, which is practically complete in about 3 weeks. The material has such a hardness that it can be transported in the usual way can.

Nach Untersuchung dieser Vorgänge wurde gefunden, daß das Kalziumhydroxyd mit Kohlendioxyd ein Kalziumkarbonatgitter in dem mit Kalkmilch getränkten Eisenoxydschlamm bildet und dadurch der Masse eine harte Konsistenz verleiht, wie z. B. in einem Mörtehnauerwerk.After examining these processes, it was found that the calcium hydroxide with carbon dioxide a calcium carbonate lattice in the iron oxide sludge soaked with milk of lime forms and thereby gives the mass a hard consistency, such as. B. in one Mortar masonry.

Bei weiteren Versuchen wurde festgestellt, daß durch Anreicherung des Kalziumhydroxydanteils in dem Schlamm und durch Zufuhr entsprechender Kohlendioxydmengen die vorbeschriebene Reaktion viel schneller, z. B. in. 1 bis 2 Stunden, abläuft und eine gleichzeitige Trocknung des Gutes die erforderliche Härte von mindestens 20 kg/cm= hervorbringt.In further experiments it was found that by enrichment the calcium hydroxide content in the sludge and by adding appropriate amounts of carbon dioxide the above reaction much faster, e.g. B. in. 1 to 2 hours, expires and a simultaneous drying of the goods the required hardness of at least 20 kg / cm = produces.

Die Ausführungsform für die Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens ist aus der Abbildung ersichtlich.The embodiment for applying the method described above can be seen from the figure.

Der Trog l enthält das eingedickte Schlammwasser. Das immer frisch zugepumpte Schlammwasser wird durch den Rührer 2 in Bewegung gehalten, damit sich der Schlamm nicht ansetzen kann. Es wird ständig so viel zugepumpt, daß das Niveau des Schlammwassers in gleicher Höhe gehalten wird. überflüssiger Schlamm fließt über das überlaufrohr 3 ab und wird in den Trog zurückgeführt.The trough 1 contains the thickened mud water. Always fresh pumped-in sludge water is kept in motion by the stirrer 2 so that themselves the sludge cannot settle. So much is constantly being pumped in that the level of the sludge water is kept at the same level. excess sludge flows via the overflow pipe 3 and is returned to the trough.

Die Vakuumsaugtrommel4 dreht sich in der angedeuteten Richtung, wobei ihr unterer Teil in das Schlammwasser ragt. Auf der Trommel sind ein Filtertuch 5 und ein Drahtgeflechtband 6 angebracht. Das Tuch ist mit Bandagen an der Trommel befestigt. Das Band wird über die Rollen 8 und 9 geführt. Die zweite Rolle 9 ist mit einer Spannvorrichtung versehen, um das Drahtband möglichst zu straffen. Das Drahtband läuft über mehrere Rollen 7, beladen mit dem Eisenoxydfilterkuchen durch einen Trockenofen 10, welcher mit einem Ölbrenner 11 beheizt wird. Die Rauchgase werden durch einen entsprechenden Schlot 12 abgeführt.The vacuum suction drum4 rotates in the direction indicated, wherein its lower part protrudes into the muddy water. There is a filter cloth on the drum 5 and a wire mesh band 6 attached. The cloth is bandaged on the drum attached. The tape is guided over rollers 8 and 9. The second role 9 is provided with a tensioning device to tighten the wire band as much as possible. That Wire belt runs over several rollers 7, loaded with the iron oxide filter cake a drying oven 10 which is heated with an oil burner 11. The smoke gases are discharged through a corresponding chimney 12.

Die Wirkungsweise der Apparatur ist folgende: Der innere Raum der Filtertrommel wird durch das Vakuumsaugrohr 13 unter Vakuum gehalten, wodurch das Wasser aus dem Trog in den unteren Teil der Filtertrommel eintritt.The mode of operation of the apparatus is as follows: The inner space of the The filter drum is kept under vacuum by the vacuum suction pipe 13, whereby the Water from the trough enters the lower part of the filter drum.

Das Wasser wird von dem Saugrohr 14 ständig abgesaugt und einem Vakuumbehälter zugeführt. Der Eisenschlamm wird von dem Filtertuch 5 praktisch zurückgehalten. Es bildet sich auf der Oberfläche des Filtertuches ein immer dicker werdender Filterkuchen, der durch Vakuum an der Oberfläche der Filtertrommel festgehalten wird. Nach Austritt aus dem Schlammwasser wird der Wassergehalt des Filterkuchens durch weiteres Absaugen vermindert. Nach Erreichung einer Viertelumdrehung ist der Filterkuchen so weit getrocknet, daß Kalkmilch durch Vorrichtung 15 auf den Kuchen gebracht werden kann. Die Kalkmilch wird sofort von dem Kuchen aufgenommen und durch den Kuchen durchgesaugt. Die überflüssige Kalkmilch tropft in den Behälter 16, welcher im Innern der Trommel angeordnet ist, und fließt durch das anschließende Rohr in einen separaten Vakuumbehälter. Bei der weiteren Drehung der Trommel wird der Kuchen weiter trocken angesaugt, d. h. bis zu einem Wassergehalt von etwa 25 bis 2814, und gelangt dann zuz Druckkammerstelle 17, wo durch Druckluft der Kuchen von dem Filtertuch abgehoben wird. Der Kuchen wird dann durch das Drahtgeflechtband weiterbefördert und gelangt in den Trockenofen, wo er direkt mit warmen Rauchgasen in Berührung kommt. Die Rauchgase enthalten große Mengen an Kohlendioxyd, was das Gleichgewicht des in der Restfeuchtigkeit des Kuchens schon enthaltenen Kohlendioxyds und Kalziumhydroxyd so beeinflußt, daß das Kalziumhydroxyd rasch zu Kalziumkarbonat abbindet, wobei dieser Vorgang durch die fortlaufende Anwämnung des Gutes begünstigt wird. Die Nässe wird durch die auf etwa 150 bis 200° C erwärmten Rauchgase größtenteils aufgenommen. Das Gut wird demnach mit einem Wassergehalt von 3 bis 5% am Ende des Trockenofens in Stücken oder Tafeln dem Band abgenommen und über ein entsprechendes Fördermittel weggeführt. Das Band selbst läuft über weitere Unterstützungsrollen 7 und über die Lenkrolle 8 wieder auf die Trommel zurück.The water is continuously sucked from the suction tube 14 and a vacuum container fed. The iron sludge is practically retained by the filter cloth 5. An increasingly thick filter cake forms on the surface of the filter cloth, which is held by vacuum on the surface of the filter drum. After leaving The water content of the filter cake is derived from the sludge water through further suction reduced. After reaching a quarter turn, the filter cake is ready dried so that milk of lime can be brought through device 15 on the cake. The milk of lime is immediately absorbed by the cake and sucked through the cake. The excess milk of lime drips into the container 16, which is inside the drum is arranged, and flows through the connecting pipe into a separate vacuum container. As the drum continues to rotate, the cake will continue to be sucked dry, i. H. up to a water content of about 25 to 2814, and then reaches the pressure chamber point 17, where the cake is lifted from the filter cloth by compressed air. The cake is then conveyed through the wire mesh belt and enters the drying oven, where it comes into direct contact with warm smoke gases. The smoke gases contain large Amounts of carbon dioxide, what the balance of in the residual moisture of the cake already contained carbon dioxide and calcium hydroxide so affected that the calcium hydroxide quickly sets to calcium carbonate, this process being caused by the continuous warming of the good is favored. The wetness is heated to around 150 to 200 ° C by the Most of the smoke gases absorbed. The good is accordingly with a water content from 3 to 5% removed from the belt in pieces or sheets at the end of the drying oven and carried away via a corresponding funding. The tape itself overflows further support rollers 7 and back onto the drum via the steering roller 8.

Es ist vorgesehen, daß ein Teil des Kalkwassers durch eine besondere Zuleitung 18 in den Trog 1 eingeführt und mit Hilfe des Rührers 2 mit dem Schlamm gut vermischt werden kann. Diese Maßnahme läßt sich aber nur so weit ausführen, als der pH Wert des Kreislaufwassers; wohin ja das Filtratwasser zurückgefördert wird, nicht über den gewünschten Wert - max. pg 10 - tritt.It is envisaged that part of the lime water through a special Feed line 18 introduced into the trough 1 and with the aid of the stirrer 2 with the sludge can be mixed well. This measure can only be carried out so far, as the pH of the circulating water; where the filtrate water is returned does not exceed the desired value - max. pg 10 - occurs.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of a hard and dry filter cake from iron oxide by treating the iron oxides with milk of lime, which is known per se, and then with carbon dioxide or gases containing carbon dioxide in the heat, characterized in that the milk of lime is sucked through the filter cake.

2. The method according to claim 1, characterized in that the iron oxide sludge, z. B. Sludge from wet filters from oxygen blown steel converters or Siemens-Martin ovens, filtered by means of a filter drum and the milk of lime on the filter cake is fluffed up when it is sucked in.

3. The method according to claim 2, characterized in that the sucked milk of lime is separated from the filtrate water collected from the iron oxide sludge and optionally returned to the cycle or is discharged.

4. The method according to claims 2 and 3, characterized in that that part of the milk of lime in the iron oxide sludge in which the filter drum is located turns, is initiated.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that that the filter cake is treated with flue gases at about 150 ° C.

6. Device for lifting off and heat treating the filter cake produced according to claims 2 to 5, characterized by an endless wire mesh belt (6) and an oil, carbon or otherwise heated furnace (10).

7. Device for collecting the according to the Claims 2 and 3 sucked lime milk, characterized by an open cup (16). Publications considered: Wedding, Detailed Handbook of Metallurgy, z. Volume, Braunschweig, 1902, p.: I50.